The evidence of a large diffusive turbulent contribution to the radial impurity transport in Wendelstein 7-X (W7-X) plasmas has been experimentally inferred during the first campaigns and numerically confirmed by means of gyrokinetic simulations with the code stella. In general, the absence of strong impurity accumulation during the initial W7-X campaigns is attributed to this diffusive term. Given the large variety of possible stellarator configurations, in the present work the diffusive contribution is also calculated in other stellarator plasmas. In particular, a numerical cross-device comparison is presented, where the diffusion (D) and convection (V) coefficients of carbon and iron impurities produced by ion-temperature-gradient (ITG) turbulence are obtained. The simulations have been performed for the helias W7-X, the heliotron LHD, the heliac TJ-II and the quasi-axisymmetric stellarator NCSX at the radial position r/a = 0.75. The results show that, although the size of D and V can differ across the four devices, inward convection is found for all of them. For W7-X, TJ-II and NCSX the two coefficients are comparable and the turbulent peaking factor is surprisingly similar. In LHD, appreciably weaker diffusive and convective impurity transport and significantly larger turbulent peaking factor, in comparison with the other three stellarators, are predicted. All this suggests that ITG turbulence, although not strongly, would lead to negative impurity density gradients in stellarators. Then, considering mixed ITG/trapped electron mode (TEM) turbulence for the specific case of W7-X, it has been quantitatively assessed to what degree pellet fueled reduced turbulence scenarios feature reduced turbulent transport of impurities as well. The results for trace iron impurities show that, although their turbulent transport is not entirely suppressed, a significant reduction of the convection and a stronger decrease of the diffusion term are found. Although the diffusion is still above neoclassical levels, the neoclassical convection would gain under such conditions a greater specific weight on the dynamics of impurities in comparison with standard ECRH scenarios without pellet fueling.
Wendelstein 7-X（W7-X）プラズマにおける径方向不純物輸送への大きな拡散性乱流寄与の証拠が、最初の実験キャンペーン中に実験的に推測され、コードstellaによるジャイロ運動論シミュレーションによって数値的に確認された。一般に、初期のW7-Xキャンペーンにおける強い不純物蓄積の欠如は、この拡散項に帰因する。可能なステラレーター配置の多様性を考慮し、本研究では他のステラレータープラズマにおける拡散寄与も計算する。特に、イオン温度勾配（ITG）乱流によって生成される炭素および鉄不純物の拡散係数（D）および対流係数（V）を求める、装置間比較の数値計算を提示する。シミュレーションは、ヘリアスW7-X、ヘリオトロンLHD、ヘリアックTJ-II、および準軸対称ステラレーターNCSXについて、規格化半径r/a = 0.75で実施された。結果は、4つの装置間でDおよびVの大きさは異なり得るものの、すべての装置において内向き対流が見られることを示している。W7-X、TJ-II、NCSXでは、2つの係数は同程度であり、乱流ピーキング因子は驚くほど類似している。LHDでは、他の3つのステラレーターと比較して、拡散性および対流性の不純物輸送がかなり弱く、乱流ピーキング因子が有意に大きいことが予測される。これらすべては、ITG乱流が、強くはないものの、ステラレーターにおいて負の不純物密度勾配をもたらすことを示唆している。さらに、W7-Xの特定のケースについて混合ITG／捕捉電子モード（TEM）乱流を考慮し、ペレット供給により低減された乱流シナリオが、不純物の乱流輸送もどの程度低減するかを定量的に評価した。微量鉄不純物の結果は、それらの乱流輸送が完全には抑制されないものの、対流の有意な低減と拡散項のより強い減少が見られることを示している。拡散は依然として新古典論的レベルを上回っているが、そのような条件下では、ペレット供給のない標準的なECRHシナリオと比較して、新古典論的対流が不純物の動力学においてより大きな比重を占めることになる。