The transport of light and heavy impurities, as well as of energetic α particles, produced by the background electrostatic plasma turbulence is investigated by means of linear and nonlinear simulations with three gyrokinetic codes, GS2, GYRO and the recently developed GKW. The basic transport mechanisms of impurities and energetic α particles are elucidated, in combination with a simple analytical derivation. The relevance of these theoretical results in the transport modelling of the ITER standard scenario is assessed by means of ASTRA simulations, in which the transport of minority species like α particles and He ash is described by means of formulae which fit the gyrokinetic results.
背景静電プラズマ乱流によって引き起こされる軽不純物および重不純物、ならびに高エネルギーα粒子の輸送を、3つのジャイロ運動論コード(GS2、GYRO、および最近開発されたGKW)を用いた線形および非線形シミュレーションによって調査する。不純物および高エネルギーα粒子の基本的な輸送メカニズムを、簡潔な解析的導出と組み合わせて解明する。これらの理論的結果のITER標準シナリオにおける輸送モデリングへの適用可能性を、ASTRAシミュレーションを用いて評価する。そこでは、α粒子やヘリウム灰のような少数種の輸送が、ジャイロ運動論的結果に適合する公式によって記述される。