В условиях FRC максимальный инкремент соответствует диапазону
β
0
≈
0
,
3
−
0
,
5
[13]. Отметим, что оценки интегрального времени удер-
жания частиц в OMAK [14] согласуются с качественным характером
транспорта, вызываемого дрейфовыми неустойчивостями.
Основная задача настоящей работы состоит в разработке транс-
портной модели, позволяющей проводить прямое сравнение значе-
ний коэффициента турбулентной диффузии, предсказываемых моде-
лью дрейфовых неустойчивостей, и значений, соответствующих экспе-
риментальным данным. Располагая методикой расчета транспортных
процессов, адекватной условиям экспериментов на современных уста-
новках OMAK, можно прогнозировать транспортные свойства этих
систем для условий термоядерного реактора. Подчеркнем, что мо-
делирование транспортных процессов является ключевым элементом
физического обоснования эффективности таких реакторов.
Трудность поставленной задачи связана с особенностью структуры
OMAK. В слое плазмы, расположенном внутри сепаратрисы, домини-
рует механизм транспорта, связанный с неустойчивостями. Потери
частиц из области открытых силовых линий, расположенной снару-
жи сепаратрисы, определяются классическими столкновительными и
кинетическими процессами. В результате на сепаратрисе устанавлива-
ются самосогласованные градиенты концентрации частиц и темпера-
туры, определяемые балансом турбулентного потока частиц изнутри
сепаратрисы поперек магнитных силовых линий и потока вдоль от-
крытых силовых линий снаружи сепаратрисы. В свою очередь, пара-
метры дрейфовых неустойчивостей зависят от значений этих градиен-
тов. В центральной области с
β
0
>
0
,
8
рассматриваемые градиентные
дрейфовые неустойчивости, видимо, не могут развиваться. Отсутствие
экспериментальных данных о флуктуациях не позволяет выдвинуть
обоснованные предположения о транспортных процессах в этой обла-
сти. Отметим, что интенсивность классического столкновительного
переноса в этой области может быть высока, так как магнитное поле
там сильно ослаблено диамагнетизмом плазмы и ионы практически
незамагничены.
Необходимыми элементами моделирования транспорта являются
структура магнитного поля и распределения параметров плазмы в маг-
нитной конфигурации. В предлагаемой модели внутренняя структура
задается модельными зависимостями параметров плазмы, для кото-
рых вблизи сепаратрисы выполняются граничные условия, сформу-
лированные на основе баланса потоков частиц через сепаратрису и
вдоль открытых силовых линий. Эта модель устанавливает связь меж-
ду значением коэффициента диффузии на сепаратрисе и интегральным
временем удержания. В результате становится возможным определить
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
17
