In fusion devices strongly localized intensive sources of impurities may arise unexpectedly, e.g., if the wall is excessively demolished by hot plasma particles, or can be created deliberately through impurity injection done for diverse purposes. The spreading of impurities from such sources, both along and perpendicular to the magnetic field, is affected by Coulomb collisions with background particles, ionization, acceleration by electric field, etc. Simultaneously the plasma itself can be significantly disturbed by these interactions. To describe self-consistently the impurity spreading process and the electron density response, three-dimensional fluid equations for the particle, parallel momentum and energy balances of various ion species are solved by reducing them to one-dimensional equations for the time evolution of the radial profiles of several parameters which allow finding the main characteristics of solutions: the maximum densities of impurity ions of different charges, the dimensions along and across the magnetic field of 'shells', i.e. the cross-sections of the regions occupied with these particles by magnetic surfaces, and characteristic temperatures of impurity ions. The results of modelling of the penetration process for carbon impurity into a relatively cold edge of ohmic TEXTOR plasma and of argon into hot H-mode plasma in JET are presented.
核融合装置において、強く局在した不純物源は、例えば高温プラズマ粒子による壁材料の過度の損耗によって予期せず発生する可能性があり、あるいは多様な目的のための不純物注入によって意図的に生成され得る。このような源からの不純物の拡がりは、磁場に平行および垂直の両方向において、背景粒子とのクーロン衝突、電離、電場による加速などの影響を受ける。同時に、プラズマ自体もこれらの相互作用によって有意に擾乱され得る。不純物の拡がり過程と電子密度応答を自己無撞着に記述するため、種々のイオン種の粒子バランス、平行方向運動量バランス、エネルギー収支に関する三次元流体方程式を、複数のパラメータの動径方向プロファイルの時間発展に関する一次元方程式に帰着させて解く。これにより、解の主要な特性、すなわち異なる電荷状態の不純物イオンの最大密度、磁気面によって規定される「シェル」（これらの粒子が占める領域の断面）の磁場に沿ったおよび横方向の寸法、ならびに不純物イオンの特性温度を求めることができる。オーミック加熱TEXTORプラズマの比較的低温の周辺部への炭素不純物の浸入過程、およびJETにおける高温Hモードプラズマへのアルゴンの浸入過程のモデリング結果を示す。