Confinement of α particles is investigated in heliotron-type reactors extending the current Large Helical Device (LHD) magnetic configurations. The GNET (Global NEoclassical Transport) code is used to study α-particle confinement including energy slow-down and scattering of energy and pitch angle. It is found that the energy loss rate is reduced from 29% to 5% due to the improvement of the trapped particle orbit in the inward-shifted magnetic configurations. The density dependences of the α-particle confinement is also investigated to make the possibility of a high-density heliotron-type reactor clear. It is found that the energy loss rate depends strongly on the plasma density and reaches almost 0% at a high density near 5 × 1020 m−3 in the inward-shifted configurations.
ヘリオトロン型核融合炉におけるα粒子の閉じ込めについて、現在の大型ヘリカル装置（LHD）の磁気配位を拡張した場合について調査した。大域的輸送コード（GNET）を用いて、α粒子のエネルギー減速および散乱を考慮した閉じ込め特性を解析した。その結果、内向きシフト磁気配位における捕捉粒子軌道の改善により、エネルギー損失率が29%から5%へ低減することが明らかとなった。さらに、高密度ヘリオトロン型核融合炉の実現可能性を評価するため、α粒子閉じ込めの密度依存性を調査した。その結果、エネルギー損失率はプラズマ密度に強く依存し、内向きシフト配位において密度が5×10²⁰ m⁻³付近まで上昇すると、損失率はほぼ0%にまで低下することが示された。