Energy and particle confinement in tokamaks is usually anomalous, greatly exceeding neoclassical predictions. It is desirable to develop an understanding of the underlying processes to increase the confidence in extrapolation of tokamak behaviour towards reactor regimes. The literature abounds with theoretical expressions for anomalous transport coefficients based on turbulent diffusion due to various micro-instabilities. These often purport to provide explanations of tokamak confinement at the level of global scaling laws. However, comparison with experimental data from local transport analyses offers a far more stringent test of these theories. This review presents the available theories for turbulent transport coefficients, particularly ion and electron thermal diffusivities, in a way that will facilitate a programme of testing models against data. It provides a brief description of the basis for each theory to place it in context and then presents the resulting turbulent diffusivity. Particular emphasis is placed on the validity conditions under which the expressions may be used; this is important when subjecting them to meaningful tests against data. The present review emphasizes the more recent developments, building on earlier ones by Liewer and Ross et al. The results of this work have already been of value in carrying out a programme of testing theories against high quality JET data (Conner et al. (1993) and Tibone et al. (1994)).
トカマクにおけるエネルギーおよび粒子閉じ込めは、通常、新古典的予測を大きく上回る異常なものである。炉心プラズマ条件に向けたトカマク挙動の外挿に対する信頼性を高めるためには、その背後にあるプロセスを理解することが望ましい。文献には、様々な微視的不安定性に起因する乱流拡散に基づいた、異常輸送係数に関する理論的表現が数多く存在する。これらの多くは、トカマク閉じ込めを大域的スケーリング則のレベルで説明することを目的としている。しかしながら、局所的輸送解析からの実験データとの比較は、これらの理論に対するはるかに厳格な検証を提供する。本レビューでは、特にイオンおよび電子の熱拡散率に焦点を当て、乱流輸送係数に関する利用可能な理論を提示し、モデルとデータの比較を系統的に実施するための枠組みを提供する。各理論の基礎となる仮定を簡潔に説明して文脈を明確にした上で、結果として得られる乱流拡散率を示す。特に、これらの表現が適用可能である条件に重点を置いており、これはデータに対する有意義な検証を行う上で重要である。本レビューは、LiewerらおよびRossらによる先行研究を基礎として、より最近の発展に焦点を当てている。この取り組みの成果は、高品質のJETデータに対する理論の検証プログラムの実施において既に価値を示している(Connerら(1993)、Tiboneら(1994))。