Recent experimental and theoretical studies highlight the need to predict the turbulence-induced radial diffusion of energetic particles quantitatively in present-day and future fusion devices. Gyrokinetic simulations with passive fast ion species in realistic tokamak equilibria are used to investigate the influence of the particle energy on diffusion due to electrostatic and electromagnetic turbulence. To facilitate more straightforward comparisons between theory and experiments, scaling relations are derived that allow for writing the relevant diffusivities as functions of experimentally readily accessible quantities. In this context, an improved method for estimating the magnetic fluctuation level is described.
近年の実験的・理論的研究は、現在および将来の核融合装置において、高エネルギー粒子の乱流誘起拡散を定量的に予測する必要性を強調している。現実的なトカマク平衡における受動的な高速イオン種を用いたジャイロ運動論シミュレーションにより、静電的・電磁的乱流による拡散に対する粒子エネルギーの影響を調査する。理論と実験のより直接的な比較を容易にするため、関連する拡散係数を実験的に容易に入手可能な量の関数として表すことを可能にするスケーリング則を導出する。この文脈において、磁気揺動レベルの推定のための改良手法について述べる。