The long-standing problem of nonlocal energy transfer observed in a number of fast heating/cooling experiments in tokamaks and stellarators is discussed. The most representative and still unexplained are the results from cold-pulse experiments that demonstrate a rapid transient increase in the electron temperature in the plasma core in response to an abrupt cooling of the edge. This occurs on a timescale much faster than the diffusive one, which is incompatible with conventional local transport models. This paper contains a review of the most enigmatical observations and theoretical efforts to describe them, and offers an alternative theoretical approach to the problem. Its essential element is the incorporation of the induction effects and fast energy exchange between the plasma and the magnetic field into the traditional transport model. This makes an emphasis on the magnetic field as the main carrier of the interaction, which naturally explains the fast and nonlocal character of the process. The approach uses the ideas recently applied to the analysis of a closely related problem of 'missing power'. Accordingly, the flux-conserving evolution of the plasma equilibrium and evaluation of the integral energy balance are parts of the analysis.
トカマクおよびステラレーターにおける多数の高速加熱・冷却実験で観測された、非局所エネルギー輸送という長年にわたる問題について論じる。最も代表的でありながら未だ説明がなされていないのは、冷パルス実験の結果である。そこでは、プラズマ周辺部の急激な冷却に応答して、プラズマコアの電子温度が急速な過渡的上昇を示す。この現象は、拡散的な時間スケールよりもはるかに速い時間スケールで発生し、従来の局所輸送モデルとは相容れない。本論文では、最も不可解な観測結果とそれらを説明しようとした理論的試みを概説し、この問題に対する新たな理論的アプローチを提示する。その本質は、従来の輸送モデルに、誘導効果とプラズマ・磁場間の高速エネルギー交換を組み込むことにある。これにより、磁場が相互作用の主要な担い手として位置づけられ、この過程の高速性と非局所性が自然に説明される。本アプローチは、「消失パワー」の問題として知られる密接に関連した問題の解析に最近適用された考え方を利用する。これに伴い、磁束保存的なプラズマ平衡の時間発展と、積分エネルギー収支の評価が解析の一部を構成する。