The anomalous level of electron thermal transport inferred in magnetically confined configurations is one of the most challenging problems for the ultimate realization of fusion power using toroidal devices: tokamaks, spherical tori and stellarators. It is generally believed that plasma instabilities driven by the abundant free energy in fusion plasmas are responsible for the electron thermal transport. The National Spherical Torus eXperiment (NSTX) (Ono et al 2000 Nucl. Fusion40557) provides a unique laboratory for studying plasma instabilities and their relation to electron thermal transport due to its low toroidal field, high plasma beta, low aspect ratio and large flow shear. Recent findings on NSTX have shown that multiple instabilities are required to explain observed electron thermal transport, given the wide range of equilibrium parameters due to different operational scenarios and radial regions in fusion plasmas. Here we review the recent progresses in understanding anomalous electron thermal transport in NSTX and focus on mechanisms that could drive electron thermal transport in the core region. The synergy between experiment and theoretical/numerical modeling is essential to achieving these progresses. The plans for newly commissioned NSTX-Upgrade will also be discussed.
磁気閉じ込め配位において推測される異常な電子熱輸送レベルは、トロイダル装置(トカマク、球状トーラス、ステラレータ)を用いた核融合出力の最終的な実現にとって最も困難な問題の一つである。核融合プラズマ中の豊富な自由エネルギーによって駆動されるプラズマ不安定性が電子熱輸送の原因であると一般に考えられている。National Spherical Torus eXperiment (NSTX) (Ono et al 2000 Nucl. Fusion40557) は、低いトロイダル磁場、高いプラズマベータ、低いアスペクト比、および大きなフローシアにより、プラズマ不安定性と電子熱輸送との関係を研究するための独自の実験装置を提供する。NSTXにおける最近の知見は、核融合プラズマにおける異なる運転シナリオと動径領域による平衡パラメータの広い範囲を考慮すると、観測された電子熱輸送を説明するには複数の不安定性が必要であることを示している。本稿では、NSTXにおける異常電子熱輸送の理解における最近の進展を概説し、コア領域で電子熱輸送を駆動し得るメカニズムに焦点を当てる。実験と理論/数値モデリングの相乗効果がこれらの進展を達成するために不可欠である。新たに稼働を開始したNSTX-Upgradeの計画についても議論する。