The present physics understandings of magnetohydrodynamic (MHD)stability of tokamak plasmas, the threshold conditions for onset of MHD instability,and the resulting operational limits on attainable plasma pressure (beta limit) anddensity (density limit), and the consequences of plasma disruption and disruptionrelated effects are reviewed and assessed in the context of their application to afuture DT burning reactor prototype tokamak experiment such as ITER. The principalconsiderations covered within the MHD stability and beta limit assessments are (i)magnetostatic equilibrium, ideal MHD stability and the resulting ideal MHD beta limit;(ii) sawtooth oscillations and the coupling of sawtooth activity to other types of MHDinstability; (iii) neoclassical island resistive tearing modes and the correspondinglimits on beta and energy confinement; (iv) wall stabilization of ideal MHDinstabilities and resistive wall instabilities; (v) mode locking effects ofnon-axisymmetric error fields; (vi) edge localized MHD instabilities (ELMs, etc.); and(vii) MHD instabilities and beta/pressure gradient limits in plasmas with activelymodified current and magnetic shear profiles. The principal considerations coveredwithin the density limit assessments are (i) empirical density limits; (ii) edge powerbalance/radiative density limits in ohmic and L-mode plasmas; and (iii) edge parameterrelated density limits in H-mode plasmas. The principal considerations covered in thedisruption assessments are (i) disruption causes, frequency and MHD instability onset;(ii) disruption thermal and current quench characteristics; (iii) verticalinstabilities (VDEs), both before and after disruption, and plasma and in-vessel halocurrents; (iv) after disruption runaway electron formation, confinement and loss; (v)fast plasma shutdown (rapid externally initiated dissipation of plasma thermal andmagnetic energies); (vi) means for disruption avoidance and disruption effectmitigation; and (vii) `integrated' modelling of disruptions and fast shutdown and ofthe ensuing effects. In each instance, the presentation within a given topical areaprogresses from a summary of present experimental and theoretical understanding to howthis understanding projects or extrapolates to an ITER class reactor regime tokamak.Examples of extrapolations to the specific ITER design concept developed during thecourse of the ITER EDA are given, and assessments of the degree of adequacy of presentunderstanding are also provided. In areas where present understanding is identified tobe less than fully adequate, areas in which continuing or new research is needed areidentified.
トカマクプラズマの磁気流体力学（MHD）安定性に関する現在の物理的理解、MHD不安定性の発生の閾値条件、および達成可能なプラズマ圧力（ベータ限界）と密度（密度限界）に関する結果としての運転限界、ならびにプラズマディスラプションおよびディスラプション関連効果の影響について、ITERのような将来のDT燃焼トカマク原型実験装置への適用の観点から概説し、評価する。MHD安定性およびベータ限界評価において扱う主な項目は、（i）静磁気平衡、理想MHD安定性、およびそれに伴う理想MHDベータ限界；（ii）ソート・オシレーション（鋸歯状振動）およびソート・オシレーションと他のタイプのMHD不安定性との結合；（iii）新古典アイランド抵抗性テアリングモードおよびそれに対応するベータとエネルギー閉じ込めの限界；（iv）理想MHD不安定性の壁安定化および抵抗性壁不安定性；（v）非軸対称誤差磁場によるモード・ロッキング効果；（vi）周辺局在MHD不安定性（ELMなど）；および（vii）能動的に改変された電流分布および磁気シア分布を有するプラズマにおけるMHD不安定性とベータ／圧力勾配限界である。密度限界評価において扱う主な項目は、（i）経験的密度限界；（ii）オーミック（Lモード）プラズマにおける周辺パワーバランス／放射損失による密度限界；および（iii）Hモードプラズマにおける周辺パラメータに関連する密度限界である。ディスラプション評価において扱う主な項目は、（i）ディスラプションの原因、頻度、およびMHD不安定性の発生；（ii）ディスラプションの熱クエンチおよび電流クエンチ特性；（iii）ディスラプション前後の垂直不安定性（VDE）ならびにプラズマおよび容器内のハロー電流；（iv）ディスラプション後のランダウェイ電子の生成、閉じ込め、および損失；（v）高速プラズマ停止（プラズマの熱エネルギーおよび磁気エネルギーの急速な外部誘起散逸）；（vi）ディスラプション回避およびディスラプション影響緩和の手段；および（vii）ディスラプションおよび高速停止とそれに続く影響の「統合的」モデリングである。各項目において、記述は現在の実験的および理論的理解の要約から始まり、その理解がITER級の炉心トカマク装置にどのように投影または外挿されるかへと進む。ITER EDAの過程で開発された具体的なITER設計概念への外挿の例を示し、現在の理解の妥当性の評価も提示する。現在の理解が完全に十分とは言えないと特定された領域については、継続的または新規の研究が必要とされる領域が特定される。