イオン温度勾配駆動乱流と新古典粒子輸送の相互作用機構

Interaction mechanism between ion temperature gradient driven turbulence and neoclassical particle transport

井戸村 泰宏   ; Obrejan, K.*; 朝比 祐一   ; 本多 充*

Idomura, Yasuhiro; Obrejan, K.*; Asahi, Yuichi; Honda, Mitsuru*

大域的full-fジャイロ運動論コードGT5Dを用いてイオン温度勾配駆動(ITG)乱流におけるトレーサ不純物の輸送機構を調べ、ITG乱流との相互作用により新古典粒子輸送が大きく増大することを明らかにした。ITG乱流によってバルクプラズマの乱流粒子輸送が駆動され径電場が成長する。これに伴うEB流の圧縮効果により上下非対称な密度揺動が形成され、これと磁気ドリフトの結合により新古典輸送が増大する。この効果は温度には働かず、粒子輸送のみを選択的に増大させる。

Transport mechanisms of tracer impurities in the ion temperature gradient driven (ITG) turbulence are studied using the global full-f gyrokinetic code GT5D, and it is found that neoclassical particle transport is greatly enhanced by an interaction with the ITG turbulence. The radial electric field grows by turbulent bulk particle transport driven by the ITG turbulence. A compression effect of the resulting EB flows generates up-down asymmetric density perturbations, which are coupled with the magnetic drift to enhance neoclassical particle transport. This effect does not work for the temperature, and selectively enhances only particle transport.