3.
Коэффициенты диффузии для ионов и электронов
. Чтобы плаз-
ма оставалась макроскопически нейтральной, коэффициенты турбу-
лентной диффузии ионов и электронов должны быть равны (столк-
новительным переносом в турбулентной плазме можно пренебречь),
т.е.
D
?
i
=
D
?
e
. Проведенный анализ уравнений (11) и (13) отно-
сился как к ионам, так и к электронам, так как скорость дрейфа в
скрещенных электрическом и магнитном полях одинакова для обоих
сортов частиц. Если учитывать противоположно направленные скоро-
сти ионной и электронной компонент плазмы, связанные с конечными
градиентами давлений, то равенство
D
?
i
=
D
?
e
не выполняется при
любых распределениях параметров плазмы. Следовательно, должны
устанавливаться самосогласованные распределения, обеспечивающие
выполнение указанного условия.
Вывод
. Вряд ли возможно достаточно полно описать турбулент-
ность только с помощью рассмотренных нелинейных волн и одно-
полярных импульсов. Эти структуры представляют самостоятельный
интерес в ряде задач, но в рамках проблемы турбулентности в плазме
со сдвиговыми течениями они использованы как тестовые объекты.
Рассматривая их деформацию сдвиговым течением, можно получить
значения коэффициента турбулентной диффузии для произвольного
распределения скорости течения. Возможность установить связь меж-
ду коэффициентом турбулентной диффузии и коэффициентом диффу-
зии в модельном уравнении — основной результат настоящей работы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. W o l f R. C. Internal transport barriers in tokamak plasmas // Plasma Phys. Contol.
Fusion. – 2003. – V. 45. – P. R1–R91.
2. C o n n o r J. W., F u k u d a T., G a r b e t X., et al. A review of internal transport
barrier physics for steady-state operation of tokamaks // Nucl. Fusion. – 2004. – V. 44.
– P. R1–R49.
3. I t o h K., I t o h S.-I. The role of the electric field in confinement // Plasma Phys.
Control Fusion. – 1996. – V. 38. – P. 1–49.
4. B u r r e l K. H. Effects of
E
×
B
velocity shear and magnetic shear on turbulence
and transport in magnetic confinement devices // Phys. Plasmas. – 1997. – V. 4. –
P. 1499–1518.
5. G o h i l P., K i n s e y J., P a r a i l V. et al. Increased understanding of the
dynamics and transport in ITB plasmas from multi-machine comparisons // Nucl.
Fusion. – 2003. – V. 43. – P. 708–715.
6. T a n g W. M. Microinstabilities theory in tokamak // Nucl. Fusion. – 1978. – V. 18.
– P. 1089–1160.
7. H o r t o n W. Drift waves and transport // Rev. Mod. Phys. – 1999. – V. 71. –
P. 735–778.
8. C o p p i B., R o s e n b l u t h M. N., S a g d e e v R. Z. Instabilities due to
temperature gradients in complex magnetic field configurations // Phys. Fluids. –
1967. – V. 10. – P. 582–587.
9. G l a d d N. T., H o r t o n W. Critical shear and growth rates for drift waves in a
nonuniform current-carrying plasma // Phys. Fluids. – 1973. – V. 16. – P. 879–887.
14
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 3
