Radial transport of runaway electrons (REs) in tokamaks is affected by the presence of magnetic perturbations, either caused by internal magnetohydrodynamic instabilities or induced by external coils. The magnetic field configuration inside the plasma volume consists in general of intact magnetic surfaces alternated with magnetic islands and stochastic layers, which make the usual diffusive approach, based on the Rechester–Rosenbluth formula, inadequate to the study of transport. Here the fractional diffusion approach is employed to model RE transport in presence of intrinsic magnetic perturbations (magnetic islands) in the flat-top phase of RE-dedicated discharges on COMPASS tokamak. The character of RE transport is found to be subdiffusive. The degree of subdiffusion is evaluated by running simulations with the ORBIT code and a time-fractional diffusion equation is applied to calculate the time evolution of RE particle number. The results are compared with the observed RE losses, estimated from the time integrated neutron signal.
トカマクにおける逃走電子（RE）の径方向輸送は、磁場摂動の存在によって影響を受ける。その摂動は、内部の磁気流体力学的不安定性によって引き起こされるか、外部コイルによって誘起されるかのいずれかである。プラズマ体積内部の磁場配位は、一般に、無傷の磁気面と、磁気島およびストキャスティック層が交互に並んだものから構成され、そのためRechester–Rosenbluthの式に基づく通常の拡散的アプローチは輸送の研究には不適切である。ここでは、COMPASSトカマクにおけるRE専用放電のフラットトップ相において、内在的磁場摂動（磁気島）の存在下でのRE輸送をモデル化するために分数拡散アプローチを採用する。RE輸送の特性は亜拡散的であることが見いだされた。亜拡散の程度はORBITコードを用いたシミュレーションを実行することによって評価され、時間分数拡散方程式がRE粒子数の時間発展を計算するために適用される。結果は、時間積分された中性子信号から推定された観測されたRE損失と比較される。