Enhanced performance in fusion plasmas through turbulence suppression by megaelectronvolt ions

Journal Article · 29 June 2022 · Nature Physics

DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-022-01626-8 · OSTI ID:1881323

Mazzi, S. ; Garcia, J. ; Zarzoso, D. ; Kazakov, Ye. O. ; Ongena, J. ; Dreval, M. ; Nocente, M. ; Štancar, Ž. ; Szepesi, G.; Eriksson, J. ; Sahlberg, A.; Benkadda, S. ; Abid, N.; Abraham, K.; Abreu, P.; Adabonyan, O.; Adrich, P.; Afzal, M.; Ahlgren, T.; Aho-Mantila, L. ; Aiba, N.; Airila, M.; Akhtar, M.; Albanese, R.; Alderson-Martin, M.; Alegre, D.; Aleiferis, S.; Aleksa, A.; Alessi, E.; Aleynikov, P.; Algualcil, J.; Ali, M.; Allinson, M.; Alper, B.; Alves, E.; Ambrosino, G.; Ambrosino, R.; Andersson Sundén, E.; Andrew, P.; Angelini, B. M.; Angioni, C.; Antoniou, I.; Appel, L. C.; Appelbee, C.; Aria, S.; Ariola, M.; Artaserse, G.; Arter, W.; Artigues, V.; Asakura, N.; Ash, A.; Ashikawa, N.; Aslanyan, V.; Astrain, M.; Asztalos, O.; Auld, D.; Auriemma, F.; Austin, Y.; Avotina, L.; Aymerich, E.; Baciero, A.; Bairaktaris, F.; Balbin, J.; Balbinot, L.; Balboa, I.; Balden, M.; Balshaw, C.; Balshaw, N.; Bandaru, V. K.; Banks, J.; Baranov, Yu. F.; Barcellona, C.; Barnard, A.; Barnard, M.; Barnsley, R.; Barth, A.; Baruzzo, M.; Barwell, S.; Bassan, M.; Batista, A.; Batistoni, P.; Baumane, L.; Bauvir, B.; Baylor, L.; Beaumont, P. S.; Beckett, D.; Begolli, A.; Beidler, M.; Bekris, N.; Beldishevski, M.; Belli, E.; Belli, F.; Belonohy, É.; Ben Yaala, M.; Benayas, J.; Bentley, J.; Bergsåker, H.; Bernardo, J.; Bernert, M.; Berry, M.; Bertalot, L.; Betar, H.; Beurskens, M.; Bickerton, S.; Bieg, B.; Bielecki, J.; Bierwage, A.; Biewer, T.; Bilato, R.; Bílková, P.; Birkenmeier, G.; Bishop, H.; Bizarro, J. S.; Blackburn, J.; Blanchard, P.; Blatchford, P.; Bobkov, V.; Boboc, A.; Bohm, P.; Bohm, T.; Bolshakova, I.; Bolzonella, T.; Bonanomi, N.; Bonfiglio, D.; Bonnin, X.; Bonofiglo, P.; Boocock, S.; Booth, A.; Booth, J.; Borba, D.; Borodin, D.; Borodkina, I.; Boulbe, C.; Bourdelle, C.; Bowden, M.; Boyd, K.; Božičević Mihalić, I.; Bradnam, S. C.; Braic, V.; Brandt, L.; Bravanec, R.; Breizman, B.; Brett, A.; Brezinsek, S.; Brix, M.; Bromley, K.; Brown, B.; Brunetti, D.; Buckingham, R.; Buckley, M.; Budny, R.; Buermans, J.; Bufferand, H.; Buratti, P.; Burgess, A.; Buscarino, A.; Busse, A.; Butcher, D.; de la Cal, E.; Calabrò, G.; Calacci, L.; Calado, R.; Camenen, Y.; Canal, G.; Cannas, B.; Cappelli, M.; Carcangiu, S.; Card, P.; Cardinali, A.; Carman, P.; Carnevale, D.; Carr, M.; Carralero, D.; Carraro, L.; Carvalho, I. S.; Carvalho, P.; Casiraghi, I.; Casson, F. J.; Castaldo, C.; Catalan, J. P.; Catarino, N.; Causa, F.; Cavedon, M.; Cecconello, M.; Challis, C. D.; Chamberlain, B.; Chang, C. S.; Chankin, A.; Chapman, B.; Chernyshova, M.; Chiariello, A.; Chmielewski, P.; Chomiczewska, A.; Chone, L.; Ciraolo, G.; Ciric, D.; Citrin, J.; Ciupinski, Ł.; Clark, M.; Clarkson, R.; Clements, C.; Cleverly, M.; Coad, J. P.; Coates, P.; Cobalt, A.; Coccorese, V.; Coelho, R.; Coenen, J. W.; Coffey, I. H.; Colangeli, A.; Colas, L.; Collins, C.; Collins, J.; Collins, S.; Conka, D.; Conroy, S.; Conway, B.; Conway, N. J.; Coombs, D.; Cooper, P.; Cooper, S.; Corradino, C.; Corrigan, G.; Coster, D.; Cox, P.; Craciunescu, T.; Cramp, S.; Crapper, C.; Craven, D.; Craven, R.; Crialesi Esposito, M.; Croci, G.; Croft, D.; Croitoru, A.; Crombé, K.; Cronin, T.; Cruz, N.; Crystal, C.; Cseh, G.; Cufar, A.; Cullen, A.; Curuia, M.; Czarski, T.; Dabirikhah, H.; Molin, A. Dal; Dale, E.; Dalgliesh, P.; Dalley, S.; Dankowski, J.; David, P.; Davies, A.; Davies, S.; Davis, G.; Dawson, K.; Dawson, S.; Day, I. E.; De Bock, M.; De Temmerman, G.; De Tommasi, G.; Deakin, K.; Deane, J.; Dejarnac, R.; Del Sarto, D.; Delabie, E.; Del-Castillo-Negrete, D.; Dempsey, A.; Dendy, R. O.; Devynck, P.; Di Siena, A.; Di Troia, C.; Dickson, T.; Dinca, P.; Dittmar, T.; Dobrashian, J.; Doerner, R. P.; Donné, A. H.; Dorling, S.; Dormido-Canto, S.; Douai, D.; Dowson, S.; Doyle, R.; Dreval, M.; Drewelow, P.; Drews, P.; Drummond, G.; Duckworth, Ph; Dudding, H.; Dumont, R.; Dumortier, P.; Dunai, D.; Dunatov, T.; Dunne, M.; Duran, I.; Durodié, F.; Dux, R.; Dvornova, A.; Eastham, R.; Edwards, J.; Eich, Th; Eichorn, A.; Eidietis, N.; Eksaeva, A.; El Haroun, H.; Ellwood, G.; Elsmore, C.; Embreus, O.; Emery, S.; Ericsson, G.; Eriksson, B.; Eriksson, F.; Eriksson, J.; Eriksson, L. G.; Ertmer, S.; Esquembri, S.; Esquisabel, A. L.; Estrada, T.; Evans, G.; Evans, S.; Fable, E.; Fagan, D.; Faitsch, M.; Falessi, M.; Fanni, A.; Farahani, A.; Farquhar, I.; Fasoli, A.; Faugeras, B.; Fazinić, S.; Felici, F.; Felton, R.; Fernandes, A.; Fernandes, H.; Ferrand, J.; Ferreira, D. R.; Ferreira, J.; Ferrò, G.; Fessey, J.; Ficker, O.; Field, A. R.; Figueiredo, A.; Figueiredo, J.; Fil, A.; Fil, N.; Finburg, P.; Fiorucci, D.; Fischer, U.; Fishpool, G.; Fittill, L.; Fitzgerald, M.; Flammini, D.; Flanagan, J.; Flinders, K.; Foley, S.; Fonnesu, N.; Fontana, M.; Fontdecaba, J. M.; Forbes, S.; Formisano, A.; Fornal, T.; Fortuna, L.; Fortuna-Zalesna, E.; Fortune, M.; Fowler, C.; Fransson, E.; Frassinetti, L.; Freisinger, M.; Fresa, R.; Fridström, R.; Frigione, D.; Fülöp, T.; Furseman, M.; Fusco, V.; Futatani, S.; Gadariya, D.; Gál, K.; Galassi, D.; Gałązka, K.; Galeani, S.; Gallart, D.; Galvão, R.; Gao, Y.; Garcia, J.; García-Muñoz, M.; Gardener, M.; Garzotti, L.; Gaspar, J.; Gatto, R.; Gaudio, P.; Gear, D.; Gebhart, T.; Gee, S.; Gelfusa, M.; George, R.; Gerasimov, S. N.; Gervasini, G.; Gethins, M.; Ghani, Z.; Gherendi, M.; Ghezzi, F.; Giacalone, J. C.; Giacomelli, L.; Giacometti, G.; Gibson, C.; Gibson, K. J.; Gil, L.; Gillgren, A.; Giovannozzi, E.; Giroud, C.; Glen, R.; Glöggler, S.; Goff, J.; Gohil, P.; Goloborodko, V.; Gomes, R.; Gonçalves, B.; Goniche, M.; Goodyear, A.; Gore, S.; Gorini, G.; Görler, T.; Gotts, N.; Goulding, R.; Gow, E.; Graham, B.; Graves, J. P.; Greuner, H.; Grierson, B.; Griffiths, J.; Griph, S.; Grist, D.; Gromelski, W.; Groth, M.; Grove, R.; Gruca, M.; Guard, D.; Gupta, N.; Gurl, C.; Gusarov, A.; Hackett, L.; Hacquin, S.; Hager, R.; Hägg, L.; Hakola, A.; Halitovs, M.; Hall, S.; Hall, S. A.; Hallworth-Cook, S.; Ham, C. J.; Hamaguchi, D.; Hamed, M.; Hamlyn-Harris, C.; Hammond, K.; Harford, E.; Harrison, J. R.; Harting, D.; Hatano, Y.; Hatch, D. R.; Haupt, T.; Hawes, J.; Hawkes, N. C.; Hawkins, J.; Hayashi, T.; Hazael, S.; Hazel, S.; Heesterman, P.; Heidbrink, B.; Helou, W.; Hemming, O.; Henderson, S. S.; Henriques, R. B.; Hepple, D.; Herfindal, J.; Hermon, G.; Hill, J.; Hillesheim, J. C.; Hizanidis, K.; Hjalmarsson, A.; Ho, A.; Hobirk, J.; Hoenen, O.; Hogben, C.; Hollingsworth, A.; Hollis, S.; Hollmann, E.; Hölzl, M.; Homan, B.; Hook, M.; Hopley, D.; Horáček, J.; Horsley, D.; Horsten, N.; Horton, A.; Horton, L. D.; Horvath, L.; Hotchin, S.; Howell, R.; Hu, Z.; Huber, A.; Huber, V.; Huddleston, T.; Huijsmans, G. A.; Huynh, P.; Hynes, A.; Imrie, D.; Imríšek, M.; Ingleby, J.; Innocente, P.; Insulander Björk, K.; Isernia, N.; Ivanova-Stanik, I.; Ivings, E.; Jablonski, S.; Jachmich, S.; Jackson, T.; Jacquet, P.; Järleblad, H.; Jaulmes, F.; Rodriguez, J. Jenaro; Jepu, I.; Joffrin, E.; Johnson, R.; Johnson, T.; Johnston, J.; Jones, C.; Jones, G.; Jones, L.; Jones, N.; Jones, T.; Joyce, A.; Juarez, R.; Juvonen, M.; Kalnina, P.; Kaltiaisenaho, T.; Kaniewski, J.; Kantor, A.; Kappatou, A.; Karhunen, J.; Karkinsky, D.; Kaufman, M.; Kaveney, G.; Kazakov, Ye. O.; Kazantzidis, V.; Keeling, D. L.; Kelly, R.; Kempenaars, M.; Kennedy, C.; Kennedy, D.; Kent, J.; Khan, K.; Kiefer, C.; Kilpeläinen, J.; Kim, C.; Kim, H. -T.; Kim, S. H.; King, D. B.; King, R.; Kinna, D.; Kiptily, V. G.; Kirjasuo, A.; Kirov, K. K.; Kirschner, A.; Kiviniemi, T.; Kizane, G.; Klas, M.; Klepper, C.; Klix, A.; Kneale, G.; Knight, M.; Knight, P.; Knights, R.; Knipe, S.; Knolker, M.; Knott, S.; Kocan, M.; Köchl, F.; Kodeli, I.; Kolesnichenko, Y.; Kominis, Y.; Kong, M.; Korovin, V.; Kos, B.; Kos, D.; Koslowski, H. R.; Kotschenreuther, M.; Koubiti, M.; Kowalska-Strzęciwilk, E.; Koziol, K.; Krasilnikov, V.; Kresina, M.; Krieger, K.; Krishnan, N.; Krivska, A.; Kruezi, U.; Książek, I.; Kukushkin, A. B.; Kumpulainen, H.; Kurki-Suonio, T.; Kurotaki, H.; Kwak, S.; Kwon, O. J.; Laguardia, L.; Lagzdina, E.; Lahtinen, A.; Laing, A.; Lam, N.; Lambertz, H. T.; Lane, B.; Lane, C.; Lascas Neto, E.; Łaszyńska, E.; Lawson, K. D.; Lazaros, A.; Lazzaro, E.; Learoyd, G.; Lee, C.; Lee, S. E.; Leerink, S.; Leeson, T.; Lefebvre, X.; Leggate, H. J.; Lehmann, J.; Lehnen, M.; Leichtle, D.; Leipold, F.; Lengar, I.; Lennholm, M.; Leon Gutierrez, E.; Lepiavko, B.; Leppänen, J.; Lerche, E.; Lescinskis, A.; Lewis, J.; Leysen, W.; Li, L.; Li, Y.; Likonen, J.; Linsmeier, Ch; Lipschultz, B.; Litaudon, X.; Litherland-Smith, E.; Liu, F.; Loarer, T.; Loarte, A.; Lobel, R.; Lomanowski, B.; Lomas, P. J.; López, J. M.; Lorenzini, R.; Loreti, S.; Losada, U.; Loschiavo, V. P.; Loughlin, M.; Louka, Z.; Lovell, J.; Lowe, T.; Lowry, C.; Lubbad, S.; Luce, T.; Lucock, R.; Luna, C.; de la Luna, E.; Lungaroni, M.; Lungu, C. P.; Lunt, T.; Lutsenko, V.; Lyons, B.; Lyssoivan, A.; Machielsen, M.; Macusova, E.; Mäenpää, R.; Maggi, C. F.; Maggiora, R.; Magness, M.; Mahesan, S.; Maier, H.; Mailloux, J.; Maingi, R.; Malinowski, K.; Manas, P.; Mantica, P.; Mantsinen, M. J.; Manyer, J.; Manzanares, A.; Maquet, Ph; Marceca, G.; Marchetto, C.; Marchuk, O.; Mariani, A.; Mariano, G.; Marin, M.; Marinelli, M.; Markovič, T.; Marocco, D.; Marot, L.; Marsden, S.; Marsh, J.; Marshall, R.; Martellucci, L.; Martin, A.; Martin, A. J.; Martone, R.; Maruyama, S.; Maslov, M.; Masuzaki, S.; Matejcik, S.; Mattei, M.; Matthews, G. F.; Matveev, D.; Matveeva, E.; Mauriya, A.; Maviglia, F.; Mayer, M.; Mayoral, M. -L.; Mazzi, S.; Mazzotta, C.; McAdams, R.; McCarthy, P. J.; McClements, K. G.; McClenaghan, J.; McCullen, P.; McDonald, D. C.; McGuckin, D.; McHugh, D.; McIntyre, G.; McKean, R.; McKehon, J.; McMillan, B.; McNamee, L.; McShee, A.; Meakins, A.; Medley, S.; Meekes, C. J.; Meghani, K.; Meigs, A. G.; Meisl, G.; Meitner, S.; Menmuir, S.; Mergia, K.; Merriman, S.; Mertens, Ph; Messiaen, A.; Michling, R.; Middleton, P.; Middleton-Gear, D.; Mietelski, J.; Milanesio, D.; Milani, E.; Militello, F.; Militello Asp, A.; Milnes, J.; Milocco, A.; Miloshevsky, G.; Minghao, C.; Minucci, S.; Miron, I.; Miyamoto, M.; Mlynář, J.; Moiseenko, V.; Monaghan, P.; Monakhov, I.; Moody, T.; Moon, S.; Mooney, R.; Moradi, S.; Morales, J.; Morales, R. B.; Mordijck, S.; Moreira, L.; Morgan, L.; Moro, F.; Morris, J.; Morrison, K-M; Moser, L.; Moulton, D.; Mrowetz, T.; Mundy, T.; Muraglia, M.; Murari, A.; Muraro, A.; Muthusonai, N.; N’Konga, B.; Na, Y. -S.; Nabais, F.; Naden, M.; Naish, J.; Naish, R.; Napoli, F.; Nardon, E.; Naulin, V.; Nave, M. F.; Nedzelskiy, I.; Nestoras, I.; Neu, R.; Ng, S.; Nicassio, M.; Nielsen, A. H.; Nina, D.; Nishijima, D.; Noble, C.; Nobs, C. R.; Nocente, M.; Nodwell, D.; Nordlund, K.; Nordman, H.; Normanton, R.; Noterdaeme, J. -M.; Nowak, S.; Nunn, E.; Nyström, H.; Oberparleiter, M.; Obryk, B.; O’Callaghan, J.; Odupitan, T.; Oliver, H. C.; Olney, R.; O’Mullane, M.; Ongena, J.; Organ, E.; Orsitto, F.; Orszagh, J.; Osborne, T.; Otin, R.; Otsuka, T.; Owen, A.; Oya, Y.; Oyaizu, M.; Paccagnella, R.; Pace, N.; Packer, L. W.; Paige, S.; Pajuste, E.; Palade, D.; Pamela, S. P.; Panadero, N.; Panontin, E.; Papadopoulos, A.; Papp, G.; Papp, P.; Parail, V. V.; Pardanaud, C.; Parisi, J.; Parra Diaz, F.; Parsloe, A.; Parsons, M.; Parsons, N.; Passeri, M.; Patel, A.; Pau, A.; Pautasso, G.; Pavlichenko, R.; Pavone, A.; Pawelec, E.; Soldan, C. Paz; Peacock, A.; Pearce, M.; Peluso, E.; Penot, C.; Pepperell, K.; Pereira, R.; Pereira, T.; Cippo, E. Perelli; Pereslavtsev, P.; von Thun, C. Perez; Pericoli, V.; Perry, D.; Peterka, M.; Petersson, P.; Petravich, G.; Petrella, N.; Peyman, M.; Pillon, M.; Pinches, S.; Pintsuk, G.; de Sá, W. Pires; dos Reis, A. Pires; Piron, C.; Piron, L.; Pironti, A.; Pitts, R.; van de Plassche, K. L.; Platt, N.; Plyusnin, V.; Podesta, M.; Pokol, G.; Poli, F. M.; Pompilian, O. G.; Popovichev, S.; Poradziński, M.; Porfiri, M. T.; Porkolab, M.; Porosnicu, C.; Porton, M.; Poulipoulis, G.; Predebon, I.; Prestopino, G.; Price, C.; Price, D.; Price, M.; Primetzhofer, D.; Prior, P.; Provatas, G.; Pucella, G.; Puglia, P.; Purahoo, K.; Pusztai, I.; Putignano, O.; Pütterich, T.; Quercia, A.; Rachlew, E.; Radulescu, G.; Radulovic, V.; Rainford, M.; Raj, P.; Ralph, G.; Ramogida, G.; Rasmussen, D.; Rasmussen, J. J.; Rattá, G.; Ratynskaia, S.; Rebai, M.; Réfy, D.; Reichle, R.; Reinke, M.; Reiser, D.; Reux, C.; Reynolds, S.; Richiusa, M. L.; Richyal, S.; Rigamonti, D.; Rimini, F. G.; Risner, J.; Riva, M.; Rivero-Rodriguez, J.; Roach, C. M.; Robins, R.; Robinson, S.; Robson, D.; Rodrigues, P.; Rodriguez Ramos, M.; Rodriguez-Fernandez, P.; Romanelli, F.; Romanelli, M.; Romanelli, S.; Romazanov, J.; Rossi, R.; Rowe, S.; Rowlands, D.; Rubel, M.; Rubinacci, G.; Rubino, G.; Ruchko, L.; Ruiz, M.; Ruiz, J. Ruiz; Ruset, C.; Rzadkiewicz, J.; Saarelma, S.; Safi, E.; Sahlberg, A.; Salewski, M.; Salmi, A.; Salmon, R.; Salzedas, F.; Sanders, I.; Sandiford, D.; Santos, B.; Santucci, A.; Särkimäki, K.; Sarwar, R.; Sarychev, I.; Sauter, O.; Sauwan, P.; Scapin, N.; Schluck, F.; Schmid, K.; Schmuck, S.; Schneider, M.; Schneider, P. A.; Schwörer, D.; Scott, G.; Scott, M.; Scraggs, D.; Scully, S.; Segato, M.; Seo, J.; Sergienko, G.; Sertoli, M.; Sharapov, S. E.; Shaw, A.; Sheikh, H.; Sheikh, U.; Shepherd, A.; Shigin, P.; Shinohara, K.; Shiraiwa, S.; Shiraki, D.; Short, M.; Sias, G.; Silburn, S. A.; Silva, A.; Silva, C.; Silva, J.; Silvagni, D.; Simfukwe, D.; Simpson, J.; Sinclair, D.; Sipilä, S. K.; Sips, A. C.; Sirén, P.; Sirinelli, A.; Sjöstrand, H.; Skinner, N.; Slater, J.; Smith, N.; Smith, P.; Snell, J.; Snoep, G.; Snoj, L.; Snyder, P.; Soare, S.; Solano, E. R.; Solokha, V.; Somers, A.; Sommariva, C.; Soni, K.; Sorokovoy, E.; Sos, M.; Sousa, J.; Sozzi, C.; Spagnolo, S.; Spelzini, T.; Spineanu, F.; Spong, D.; Sprada, D.; Sridhar, S.; Srinivasan, C.; Stables, G.; Staebler, G.; Stamatelatos, I.; Štancar, Ž.; Staniec, P.; Stankunas, G.; Stead, M.; Stefanikova, E.; Stephen, A.; Stephens, J.; Stevenson, P.; Stojanov, M.; Strand, P.; Strauss, H. R.; Strikwerda, S.; Ström, P.; Stuart, C. I.; Studholme, W.; Subramani, M.; Suchkov, E.; Sumida, S.; Sun, H. J.; Susts, T. E.; Svensson, J.; Svoboda, J.; Sweeney, R.; Sytnykov, D.; Szabolics, T.; Szepesi, G.; Tabia, B.; Tadić, T.; Tál, B.; Tala, T.; Tallargio, A.; Tamain, P.; Tan, H.; Tanaka, K.; Tang, W.; Tardocchi, M.; Taylor, D.; Teimane, A. S.; Telesca, G.; Teplukhina, A.; Terentyev, D.; Terra, A.; Terranova, D.; Terranova, N.; Testa, D.; Tholerus, E.; Thomas, J.; Thoren, E.; Thorman, A.; Tierens, W.; Tinguely, R. A.; Tipton, A.; Todd, H.; Tokitani, M.; Tolias, P.; Tomeš, M.; Tookey, A.; Torikai, Y.; von Toussaint, U.; Tsavalas, P.; Tskhakaya, D.; Turner, I.; Turner, M.; Turner, M. M.; Turnyanskiy, M.; Tvalashvili, G.; Tyrrell, S.; Tyshchenko, M.; Uccello, A.; Udintsev, V.; Urbanczyk, G.; Vadgama, A.; Valcarcel, D.; Valisa, M.; Vallejos Olivares, P.; Vallhagen, O.; Valovič, M.; Van Eester, D.; Varje, J.; Vartanian, S.; Vasilopoulou, T.; Vayakis, G.; Vecsei, M.; Vega, J.; Ventre, S.; Verdoolaege, G.; Verona, C.; Rinati, G. Verona; Veshchev, E.; Vianello, N.; Viezzer, E.; Vignitchouk, L.; Vila, R.; Villari, R.; Villone, F.; Vincenzi, P.; Viola, B.; Virtanen, A. J.; Vitins, A.; Vizvary, Z.; Vlad, G.; Vlad, M.; Vondráček, P.; de Vries, P.; Wakeling, B.; Walkden, N. R.; Walker, M.; Walker, R.; Walsh, M.; Wang, E.; Wang, N.; Warder, S.; Warren, R.; Waterhouse, J.; Watts, C.; Wauters, T.; Weckmann, A.; Wedderburn Maxwell, H.; Weiland, M.; Weisen, H.; Weiszflog, M.; Welch, P.; Wendler, N.; West, A.; Wheatley, M.; Wheeler, S.; Whitehead, A.; Whittaker, D.; Widdowson, A.; Wiesen, S.; Wilkinson, J.; Williams, J. C.; Willoughby, D.; Wilson, I.; Wilson, J.; Wilson, T.; Wischmeier, M.; Wise, P.; Withenshaw, G.; Withycombe, A.; Witts, D.; Wojcik-Gargula, A.; Wolfrum, E.; Wood, R.; Woodley, C.; Woodley, R.; Woods, B.; Wright, J.; Wright, J. C.; Xu, T.; Yadikin, D.; Yajima, M.; Yakovenko, Y.; Yang, Y.; Yanling, W.; Yanovskiy, V.; Young, I.; Young, R.; Zabolockis, R. J.; Zacks, J.; Zagorski, R.; Zaitsev, F. S.; Zakharov, L.; Zarins, A.; Zarzoso, D.; Zastrow, K. -D.; Zayachuk, Y.; Zerbini, M.; Zhang, W.; Zhou, Y.; Zlobinski, M.; Zocco, A.; Zohar, A.; Zoita, V.; Zoletnik, S.; Zotta, V. K.; Zoulias, I.; Zwingmann, W.; Zychor, I.

Alpha particles with energies on the order of megaelectronvolts will be the main source of plasma heating in future magnetic confinement fusion reactors. Instead of heating fuel ions, most of the energy of alpha particles is transferred to electrons in the plasma. Furthermore, alpha particles can also excite Alfvénic instabilities, which were previously considered to be detrimental to the performance of the fusion device. In this work, we report improved thermal ion confinement in the presence of megaelectronvolts ions and strong fast ion-driven Alfvénic instabilities in recent experiments on the Joint European Torus. Herein, detailed transport analysis of these experiments reveals turbulence suppression through a complex multi-scale mechanism that generates large-scale zonal flows. This holds promise for more economical operation of fusion reactors with dominant alpha particle heating and ultimately cheaper fusion electricity.

• Research Organization: Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), Princeton, NJ (United States)
• Sponsoring Organization: EUROfusion Consortium; USDOE
• Contributing Organization: JET Collaboration
• Grant/Contract Number: AC02-09CH11466
• OSTI ID: 1881323
• Journal Information: Nature Physics, Journal Name: Nature Physics Journal Issue: 7 Vol. 18; ISSN 1745-2473
• Publisher: Nature Publishing Group (NPG)Copyright Statement
• Country of Publication: United States
• Language: English