для описания транспортных свойств плазмы, так как на их величи-
ну существенное влияние оказывают, например, геометрия магнитно-
го поля, наличие сильных неоднородных электрических полей и ряд
других факторов.
Несмотря на это, до сих пор для самых разных условий исходным
при обсуждении аномального транспорта в высокотемпературной за-
магниченной плазме служит постулируемое выражение потока частиц
в виде
~
Γ =
−
D
?
~
r
n
. При этом в качестве коэффициента диффузии
D
?
используется выражение, представляемое формулой [1]
D
?
B
=
k
B
T
e
qB
0
,
(1)
предложенной в 1946 г. Д. Бомом для объяснения экспериментов по
электродуговой низкотемпературной плазме в магнитном поле;
k
B
—
постоянная Больцмана.
Экспериментальные исследования на современных термоядерных
установках (главным образом, на токамаках) показывают, что коэффи-
циенты диффузии плазмы примерно на два-три порядка меньше, чем
предсказываемые формулой (1). Для обеспечения в пределах порядка
величин согласия данных теории и эксперимента исходная формула
была модифицирована. Новая версия коэффициента диффузии назва-
на дрейфово-волновым, или гиро-бомовским коэффициентом диффу-
зии [1]
D
dw
=
ρ
s
L
n
k
B
T
e
qB
0
,
(2)
где
ρ
s
=
√
Mk
B
T
e
qB
0
,
L
−
1
n
= (1
/n
0
) (
dn
0
/dx
)
,
M
— масса иона. Часто
вместо
L
n
в последней формуле используется величина
a
— малый
радиус токамака:
ρ
=
ρ
s
a
.
Оценки показывают, что
ρ
≈
10
−
3
. . .
10
−
2
.
Из сказанного, с одной стороны, следует предположение, что диф-
фузия Бома связана с дрейфовыми волнами в плазме, с другой —
значения коэффициента (1) не согласуются с современными экспери-
ментальными данными. Данная работа представляет собой попытку
установить связь аномального транспорта с распространяющимися в
плазме дрейфовыми волнами и получить соответствующее выражение
для коэффициента диффузии.
Исходя из сильно упрощенной картины процессов в плазме с неод-
нородной плотностью, предложена модель транспортных процессов,
основанная на учете особенностей низкочастотных дрейфовых волн.
22
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2007. № 2
