Спонтанная генерация тока и собственное вращение плазмы в токамаках

Генерация тока начальной загрузки — это своеобразное явление, происходящее из-за специфической конфигурации неоднородного
магнитного поля токамака, обладающего тороидально–спиральной симметрией.

Эффект имеет кинетическую природу и обусловлен сосуществованием проходящих и захватывающихся частиц в плазме токамака; следовательно, он не может быть описан в цилиндрическом приближении.

Идея поддержания тороидального тока в токамаке за счет эффекта начальной загрузки выглядит достаточно привлекательно для стационарного реактора токамака, являясь альтернативой существующим дорогостоящим и энергоемким методам неиндуктивной генерации тока.

Теория тока начальной загрузки активно развивается с помощью как аналитических, так и численных методов. Спонтанная (без ввода внешнего
импульса) генерация вращения плазмы в токамаке также является интригующим явлением, которое все еще нуждается в теоретическом
объяснении.

В данный момент мы рассчитываем потоки компонентов плазмы, возникающие в результате спонтанной анизотропизации функции распределения из-за движения частиц без столкновений в электромагнитном поле.

Промежуточные результаты:
Плотность генерируемого тороидального тока не является функцией магнитной поверхности и сильно поляризована в полоидальном поперечном
сечении, амплитуда колебаний тока существенно больше, чем средний ток на магнитной поверхности.

Формальное усреднение генерируемого тока по магнитной поверхности кажется неоправданным.

Выяснен механизм генерации неиндуктивного тока. В отличие от неоклассических предположений, проходящие частицы
существенно отклоняются от магнитных поверхностей. Этот приводит, в частности, к образованию отрицательного тока на внутренней стороне магнитной поверхности. На магнитной оси ток в основном генерируется из- за асимметрии границы фазового пространства
между захваченными и проходящими частицами, начинающимися с противоположных скоростей от пространственно неоднородного источника.

Показано, что, поскольку поверхности дрейфа не совпадают с магнитными, плотность тока на оси токамака не может быть однозначно охарактеризована начальным градиентом плотности на исходной магнитной поверхности, но зависит от неоднородности источника.

Предложены модельные масштабирования для тока начальной загрузки.

Обсуждение закрыто.