This new book by Kenro Miyamoto provides an up-to-date overview of the status of fusion research and the important parts of the underlying plasma physics at a moment where, due to the start of ITER construction, an important step in fusion research has been made and many new research workers will enter the field. For them, and also for interested graduate students and physicists in other fields, the book provides a good introduction into fusion physics as, on the whole, the presentation of the material is quite appropriate for getting acquainted with the field on the basis of just general knowledge in physics. There is overlap with Miyamoto's earlier book Plasma Physics for Nuclear Fusion (MIT Press, Cambridge, USA, 1989) but only in a few sections on subjects which have not evolved since.The presentation is subdivided into two parts of about equal length. The first part, following a concise survey of the physics basis of thermonuclear fusion and of plasmas in general, covers the various magnetic configurations studied for plasma confinement (tokamak; reversed field pinch; stellarator; mirror-type geometries) and introduces the specific properties of plasmas in these devices. Plasma confinement in tokamaks is treated in particular detail, in compliance with the importance of this field in fusion research. This includes a review of the ITER concept and of the rationale for the choice of ITER's parameters. In the second part, selected topics in fusion plasma physics (macroscopic instabilities; propagation of waves; kinetic effects such as energy transfer between waves and particles including microscopic instabilities as well as plasma heating and current drive; transport phenomena induced by turbulence) are presented systematically. While the emphasis is on displaying the essential physics, deeper theoretical analysis is also provided here. Every chapter is complemented by a few related problems, but only partial hints for their solution are given. A selection of references, mostly to articles covering original research, allows the interested reader to go deeper into the various subjects.There are a few quite relevant areas which are essentially not covered in the book (plasma diagnostics; fuelling). The discussion of particle and power exhaust is limited to tokamaks and is somewhat scarce. Other points which I did not find fully satisfactory are: the index is too selective and does not really allow easy access to any specific subject. Cross references between different sections treating related topics are not always given. There are quite a lot of typographical errors which as far as cross references are concerned may be disturbing. A list of the symbols used would be a helpful supplement, especially since some of them appear with different meanings. There are apparent imperfections in the structure of certain chapters. While the English is sometimes unusual, this generally does not affect the readability. Overall, the book can be warmly recommended to all interested in familiarizing themselves with the physics of magnetic fusion.
この新著において、宮本健郎氏は、核融合研究の現状と、その基盤となるプラズマ物理学の重要な部分について、ITER建設の開始により核融合研究において重要な一歩が踏み出され、多くの新たな研究者がこの分野に参入しようとしている時期に、最新の概観を提供している。本書は、そうした新規研究者や、関心を持つ大学院生、他分野の物理学者にとって、核融合物理学への優れた入門書となっている。全体として、その内容の提示は、一般的な物理学の知識のみを基にこの分野に親しむのに極めて適している。本書は、宮本氏の以前の著書『Plasma Physics for Nuclear Fusion』(MIT Press, Cambridge, USA, 1989年)と重複する部分もあるが、それはその後発展していないいくつかの節に限られている。本書の構成は、ほぼ同程度の長さの2部に分かれている。第1部では、熱核融合の物理的基礎とプラズマ一般について簡潔に概説した後、プラズマ閉じ込めのために研究されている様々な磁場配位(トカマク、逆転磁場ピンチ、ステラレーター、ミラー型)を扱い、これらの装置におけるプラズマの固有の特性を紹介している。トカマクにおけるプラズマ閉じ込めについては、核融合研究におけるこの分野の重要性に鑑み、特に詳しく扱われている。これには、ITERの概念と、ITERのパラメータ選択の根拠に関する考察も含まれている。第2部では、核融合プラズマ物理学の選ばれたトピック(巨視的不安定性、波動の伝播、波動と粒子間のエネルギー移動などの運動論的効果(微視的不安定性、プラズマ加熱、電流駆動を含む)、乱流による輸送現象)が体系的に提示されている。本質的な物理の提示に重点が置かれている一方で、より深い理論的解析もここで提供されている。各章の終わりには関連する問題がいくつか付されているが、その解答の手がかりは部分的にのみ与えられている。さらに、各主題をより深く掘り下げたい読者のために、主に原著論文への参照文献が選ばれて挙げられている。本書で実質的に扱われていない、かなり関連性の高い分野がいくつかある(プラズマ診断、燃料供給)。粒子およびパワー排気の議論はトカマクに限定されており、やや乏しい。私が完全に満足していない他の点としては、索引の選択が限定的であり、特定の項目への容易なアクセスを必ずしも可能にしていないこと、関連する主題を扱う異なる節の間の相互参照が常に与えられているわけではないことが挙げられる。さらに、かなり多くの誤植があり、これは読者を混乱させる可能性がある。使用されている記号の一覧があれば有益であろう、特にいくつかの記号は異なる意味で使用されているからである。特定の章の構成には明らかな不完全さが見られる。英語表現が時として標準的でない場合もあるが、これは概して可読性に影響を与えない。全体として、本書は磁気核融合の物理学に親しもうとするすべての読者に強く推奨できる。