ВПЛИВ ВЕЛИКИХ МАГНІТНИХ ОСТРОВІВ НА РУХ ЙОНІВ У ТОКАМАЦІ

 

О. С. Бурдо, Я.І. Колесниченко, М. Г. Тищенко, Ю.В. Яковенко

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна

 

У роботі вивчається вплив широких магнітних островів у токамаці на перерозподіл частинок плазми – енергійних та теплових йонів. Магнітні острови часто виникають у плазмі  токамаків. Більш того, існує точка зору, що зміна нейтронної емісії під час так званих TAE-лавин обумовлена перерозподілом інжектованих енергійних йонів, спричиненим магнітними островами, які виникають унаслідок нелінійної взаємодії мод лавини.

У роботі вплив магнітних островів на рух частинок вивчався в наближенні ведучого центру за допомогою коду ORBIT [1]. Взаємодія дрейфового резонансного острова (який виникає в фазовому просторі руху частинок) з сателітними островами, котрі виникають через тороїдальність, може вести до стохастичного руху частинок. Цей шлях до стохастичності є відомим [2], проте несподіванкою стало те, що коли ширина магнітного острова є достатньо великою (порядку відстані до сателітних островів), стохастизується навіть рух йонів з тепловими енергіями (незважаючи на відсутність стохастичності магнітного поля).

Оскільки поява TAE-лавин корелює з немонотонністю радіального профілю магнітного числа обходів (коефіцієнту безпеки) , у розрахунках таким профілям приділялась особлива увага. Було знайдено, що немонотонність  може підсилювати наслідки стохастичності, причому цей ефект є чутливим до прецесії йонів і, отже,  до їх енергії та величини  в точці мінімуму. Планується застосувати ці результати до пояснення експериментів у сферичному токамаці NSTX.

 

[1]    R. B. White and M. S. Chance, Phys. Fluids 27 (1984) 2455.

[2]    H. E. Mynick, Phys. Fluids B 5 (1993) 1471.