磁力線に沿った運動が関与する非局所輸送

Nonlocal transport related to dynamics along magnetic field line

滝塚 知典; 北條 仁士*; 羽鳥 尹承*

Takizuka, Tomonori; Hojo, Hitoshi*; Hatori, Tadatsugu*

磁場閉じ込めプラズマ中の磁力線に沿った輸送について概説する。無衝突及び衝突拡散的輸送について比較する。その速い輸送のために、磁力線方向のプラズマの性質は非局所的に振る舞いやすい。トカマク中のスクレイプオフ層とダイバータプラズマの非局所的現象の一つを紹介する。その磁力線方向に形成される非対称性はスクレイプ層の電流に関連する熱電不安定性に起因する。MARFEと呼ばれる局所的な現象は強い放射冷却により作られる。磁力線方向に非局所的で磁力線垂直方向に局所的構造を持つスネークはトカマクの中心プラズマに生じている。ミラープラズマにおけるミラー端からの軸方向損失について紹介する。特にピチ角散乱によるロスコーンへの落下及び磁気モーメント断熱性の破れによる損失が非局所的な軸方向輸送に関連することを述べる。

Transport along field lines in magnetic confinement plasmas is reviewed. Collisionless and collisional-diffusive transports are discussed. Because of their fast transport, features of plasmas along field lines are apt to behave nonlocally. A nonlocal phenomenon of scrape-off layer (SOL) and divertor plasmas in a tokamak is introduced, whose asymmetry along field lines is induced by the thermoelectric instability related to the SOL current. A local phenomenon called MARFE can be brought by the strong radiation cooling. The "snake" with nonlocal feature along field lines but with local structure perpendicular to the field is observed in a tokamak core plasma. For mirror-confined plasmas, axial particle losses from the mirror ends, especially pitch-angle-sattering losses into the loss cone and nondiabatic losses due to the breakdown of adiabaticity of the magnetic moment, are also discussed in the relation to nonlocal axial transport.