We present a numerical study of collisional transport in a tokamak pedestal in the presence of non-trace impurities, using the radially global neoclassical solver Perfect (Landreman et al 2014 Plasma Phys. Control. Fusion56 045005). It is known that in a tokamak core with non-trace impurities present the radial impurity flux opposes the bulk ion flux to provide an ambipolar particle transport, with the electron transport being negligibly small. However, in a sharp density pedestal with sub-sonic ion flows the electron transport can be comparable to the ion and impurity flows. Furthermore, the neoclassical particle transport is not intrinsically ambipolar, and the non-ambipolarity of the fluxes extends outside the pedestal region by the radial coupling of the perturbations. The neoclassical momentum transport, which is finite in the presence of ion orbit-width scale profile variations, is significantly enhanced when impurities are present in non-trace quantities, even if the total parallel mass flow is dominated by the bulk ions.
トカマクのペデスタルにおける非微量不純物存在下での衝突輸送に関する数値的研究を、径方向グローバル新古典ソルバーPerfect(Landremanら 2014 Plasma Phys. Control. Fusion56 045005)を用いて提示する。非微量不純物が存在するトカマクのコア領域では、径方向不純物フラックスがバルクイオンフラックスと逆向きとなり、電子輸送が無視できるほど小さい両極性粒子輸送が生じることが知られている。しかし、急峻な密度ペデスタルにおける亜音速イオン流では、電子輸送がイオンおよび不純物フラックスと同程度になり得る。さらに、新古典粒子輸送は本質的に両極性ではなく、フラックスの非両極性は径方向の結合によってペデスタル領域の外側にも及ぶ。イオン軌道幅スケールの分布変動が存在する場合に有限となる新古典運動量輸送は、総平行質量流がバルクイオンによって支配されている場合でも、非微量量の不純物が存在すると著しく増強される。