The physical processes producing electron particle transport in the core of tokamak plasmas are described. Starting from the gyrokinetic equation, a simple analytical derivation is used as guidance to illustrate the main mechanisms driving turbulent particle convection. A review of the experimental observations on particle transport in tokamaks is presented and the consistency with the theoretical predictions is discussed. An overall qualitative agreement, and in some cases even a specific quantitative agreement, emerges between complex theoretical predictions and equally complex experimental observations, exhibiting different dependences on plasma parameters under different regimes. By these results, the direct connection between macroscopic transport properties and the character of microscopic turbulence is pointed out, and an important confirmation of the paradigm of microinstabilities and turbulence as the main cause of transport in the core of tokamaks is obtained. Finally, the impact of these results on the prediction of the peaking of the electron density profile in a fusion reactor is illustrated.
トカマクプラズマのコアにおける電子粒子輸送を生み出す物理過程について述べる。ジャイロ運動論方程式から出発し、簡単な解析的導出を指針として用いて、粒子対流を駆動する主要なメカニズムを明らかにする。トカマクにおける粒子輸送に関する実験的観測のレビューを示し、理論的予測との整合性を議論する。複雑な理論的予測と、プラズマパラメータに応じて異なる依存性を示す同様に複雑な実験的観測との間には、全体的には定性的な一致が見られ、場合によっては定量的な一致も見られる。これらの結果により、巨視的な輸送特性と微視的な乱流の性質との直接的な関連が指摘され、コアにおける輸送の主因としての微視的不安定性および乱流というパラダイムの重要な確認が得られる。最後に、これらの結果が核融合炉における電子密度分布のピーキング予測に与える影響を説明する。