Глава 2. Удержание и перенос плазмы

Рассмотрены физические знания об удержании и переносе плазмы, имеющие отношение к проектированию токамака реакторного масштаба, и представлены методики экстраполяции характеристик удержания на ITER. Изложены теоретические подходы к описанию турбулентного переноса плазмы в токамаке и описана феноменология основных режимов энергетического удержания, наблюдаемых в токамаках, включая режимы с краевыми и внутренними транспортными барьерами. Основное внимание в главе уделено энергетическому удержанию в режиме улучшенного удержания (H-режиме) с краевыми локализованными магнитогидродинамическими (МГД) модами, являющемся базовым рабочим режимом ITER. Развиваются три подхода: (i) получение эмпирических глобальных скейлинговых законов; (ii) исследования на основе безразмерного подобия; и (iii) использование одномерных кодов моделирования переноса, причем первый подход в настоящее время рекомендуется как наиболее надежный. Особое внимание уделено анализу неопределенностей прогнозов удержания. Обсуждаются эмпирические скейлинговые соотношения для экстраполяции порога мощности перехода из L-режима в H-режим, полученные на основе регрессионного анализа обширной базы данных. Рассмотрены удержание частиц и тороидального импульса, а также их связь с энергетическим удержанием.