Classical transport of particles and heat in field-reversed mirrors is discussed. The X-points (field nulls on axis) are shown to have no deleterious effect on transport; this conclusion is true for any transport model. For an elongated Hill's vortex equilibrium the classical diffusion coefficient is calculated analytically and used to construct an analytic solution to the transport equation for particles or energy ; this yields exact results for particle and energy confinement times. These life-times are roughly 3 to 6 times shorter than previous heuristic estimates. Experimentally determined life-times are within a factor of 3 to 4 of our estimates. To assess the impact of these results on reactor designs, the authors construct an analytic reactor model in which neutral-beam input balances ion heat loss. Energy loss due to synchrotron radiation is calculated analytically and shown to be negligible, even with no wall reflection. Formulas are presented which give the reactor parameters in terms of plasma temperature, energy multiplication factor Q, and allowed neutron wall loading. The effect of anomalous resistivity is incorporated heuristically by assuming an anomalous resistivity which is enhanced by a factor A over classical resistivity. For large A the minimum power of a reactor scales as A11/6. A = 50 gives a reactor design which still seems reasonable, but A = 200 leads to extremely large, high-power reactors.
反転磁場配位における粒子および熱の古典輸送について論じる。X点(軸上の磁場零点)が輸送に有害な影響を及ぼさないことを示す。この結論は任意の輸送モデルに対して成り立つ。細長いヒル渦平衡に対して、古典拡散係数を解析的に計算し、これを用いて粒子またはエネルギーの輸送方程式の解析解を構築する。これにより、粒子閉じ込め時間およびエネルギー閉じ込め時間の厳密な結果が得られる。これらの閉じ込め時間は、従来の概算値よりおよそ3〜6倍短い。実験で得られた閉じ込め時間は、我々の推定値の3〜4倍の範囲内にある。これらの結果が炉設計に与える影響を評価するため、中性粒子ビーム入射による加熱がイオン熱損失と釣り合うという仮定に基づく解析的炉モデルを構築する。シンクロトロン放射によるエネルギー損失を解析的に計算し、壁での反射がなくても無視できるほど小さいことを示す。炉パラメータをプラズマ温度、エネルギー増倍率Q、許容中性子壁負荷の関数として与える式を提示する。異常抵抗率の効果は、古典抵抗率に対して係数Aだけ増大した異常抵抗率を仮定することにより、経験的に取り入れる。Aが大きい場合、炉の最小出力はAの11/6乗に比例してスケールする。A = 50では炉設計は依然として合理的と思われるが、A = 200では極めて大型で高出力の炉となる。