The effect of poloidal asymmetry of impurities on impurity transport driven by electrostatic turbulence in tokamak plasmas is analyzed. It is found that in the presence of in–out asymmetric impurity populations the zero-flux impurity density gradient (the so-called peaking factor) is significantly reduced. A sign change in the impurity flux may occur if the asymmetry is sufficiently large. This may be a contributing reason for the observed outward convection of impurities in the presence of radio frequency heating. This paper extends a previous work (Fülöp and Moradi 2011 Phys. Plasmas18 030703), by including the effect of ion parallel compressibility on the peaking factor, which is found to have a significant contribution in the presence of poloidal asymmetry. It is shown here that in the ion temperature gradient mode dominated plasmas the presence of an in–out poloidal asymmetry can lead to a negative impurity peaking factor, and it becomes more negative in regions with larger ion temperature gradients. In the trapped electron mode dominated plasmas an in–out poloidal asymmetry results in a strong reduction of the peaking factor; however, it remains positive for typical experimental parameters. Furthermore, it is shown that an up–down asymmetry reduces the peaking factor while an out–in asymmetry increases it.
トカマクプラズマにおける静電乱流によって駆動される不純物輸送に対する不純物のポロイダル非対称性の影響を解析する。ポロイダル方向に非対称な不純物分布が存在する場合、ゼロフラックス不純物密度勾配（いわゆるピーキング係数）が有意に減少することが見出される。非対称性が十分に大きい場合、不純物フラックスの符号反転が生じ得る。これは、高周波加熱の存在下で観測される不純物の外向き対流の一因となり得る。本論文は、先行研究（Fülöp and Moradi 2011 Phys. Plasmas 18 030703）を拡張し、イオン平行圧縮性の効果をピーキング係数に取り入れるものであり、この効果はポロイダル非対称性が存在する場合に有意な寄与を持つことが見出される。イオン温度勾配モードが支配的なプラズマでは、ポロイダル方向の内外非対称性の存在が負の不純物ピーキング係数をもたらし得ること、またイオン温度勾配が大きい領域ではその値がより負になることが示される。捕捉電子モードが支配的なプラズマでは、ポロイダル方向の内外非対称性はピーキング係数の大幅な減少をもたらすが、典型的な実験パラメータでは正の値を維持する。さらに、上下非対称性はピーキング係数を減少させる一方、内外非対称性はそれを増大させることが示される。