The impurity transport in magnetically confined plasmas under some conditions finds neither quantitatively nor qualitatively a satisfactory theory-based explanation. This compromises the successful realization of thermo-nuclear fusion for energy production since impurity accumulation is known to be one of the causes that limits the plasma performance through radiative losses and plasma dilution. Under stellarator reactor-relevant conditions, accumulation is supported by the negative (inwards pointing) radial electric field which must arise to satisfy the ambipolarity constraint on the neoclassical particle fluxes. The high charge number of the impurities makes their transport particularly sensitive to the presence of electric fields and, consequently, the electrostatic potential variation on the flux surface, , which conventional neoclassical theory usually neglects, may contribute to the theoretical interpretation of experimental results not yet fully understood, e.g. Ida et al (2009 Phys. Plasmas16056111) and Yoshinuma et al (2009 Nucl. Fusion49062002).In the present work we have considered different stellarator configurations and assessed the impact that has on the radial particle transport of selected impurities. The results for LHD show that can strongly modify this transport, resulting in large deviations of the level of inward impurity flux predicted by the standard neoclassical theory in most cases. In Wendelstein 7-X, on the contrary, is significantly smaller and, for the parameters considered, its effect only appreciable for impurities with high charge number. Finally, in TJ-II the potential variation leads to appreciable changes of the impurity radial flux, although not to the extent its large amplitude might lead one to think. The dependence on the chosen parameters and open questions for future developments are discussed.
磁場閉じ込めプラズマにおける不純物輸送は、いくつかの条件下では、定量的にも定性的にも満足のいく理論的説明が見出されていない。不純物の蓄積は、放射損失とプラズマ希釈を通じてプラズマ性能を制限する原因の一つとして知られているため、これはエネルギー生産のための熱核融合の成功的実現を損なうものである。ステラレーターの炉心関連条件下では、蓄積は、新古典粒子束に対する両極性制約を満たすために生じなければならない負の（内向きの）径方向電場によって支持される。不純物の高い電荷数は、その輸送を電場の存在に対して特に敏感にし、その結果、従来の新古典理論が通常無視する磁気面上の静電ポテンシャル変動が、まだ完全には理解されていない実験結果の理論的解釈に寄与する可能性がある。例えば、Idaら（2009 Phys. Plasmas 16 056111）およびYoshinumaら（2009 Nucl. Fusion 49 062002）を参照されたい。本研究では、異なるステラレーター配位を考察し、選択した不純物の径方向粒子輸送に対するその影響を評価した。LHDの結果は、これが輸送を強く修正し、ほとんどの場合において標準的な新古典理論によって予測される内向き不純物束のレベルに大きな偏差をもたらすことを示している。対照的に、Wendelstein 7-Xでは、これは有意に小さく、考慮したパラメータに対しては、その効果は高い電荷数を持つ不純物に対してのみ顕著である。最後に、TJ-IIでは、ポテンシャル変動は不純物径方向束に顕著な変化をもたらすが、その大きさが示唆するほどの影響は及ぼさない。選択したパラメータへの依存性と、今後の発展のための未解決の問題について議論する。