The control of impurity accumulation is one of the main challenges for future stellarator fusion reactors. The standard argument to explain this accumulation relies on the, in principle, large inward pinch in the neoclassical impurity flux caused by the typically negative radial electric field in stellarators. This simplified interpretation was proven to be flawed by Helander et al (2017 Phys. Rev. Lett. 118 155002), who showed that in a relevant regime (low-collisionality main ions and collisional impurities) the radial electric field does not drive impurity transport. In that reference, the effect of the component of the electric field that is tangent to the magnetic surface was not included. In this letter, an analytical calculation of the neoclassical radial impurity flux incorporating such effect is given, showing that it can be very strong for highly charged impurities and that, once it is taken into account, the dependence of the impurity flux on the radial electric field reappears. Realistic examples are provided in which the inclusion of the tangential electric field leads to impurity expulsion.
不純物蓄積の制御は、将来のステラレーター核融合炉における主要な課題の一つである。この蓄積を説明する標準的な議論は、ステラレーターにおいて典型的に負である動径電場によって引き起こされる、新古典的不純物フラックスにおける原理的に大きな内向きピンチに依存している。この単純化された解釈は、Helander et al (2017 Phys. Rev. Lett. 118 155002) によって誤りであることが証明された。彼らは、関連する領域（低衝突度の主イオンと衝突性の不純物）において、動径電場が不純物輸送を駆動しないことを示した。その参考文献では、磁気面に接する電場成分の効果は含まれていなかった。本レターでは、そのような効果を組み込んだ新古典的動径不純物フラックスの解析的計算を示し、それが高電荷の不純物に対して非常に強くなり得ること、そしてそれを考慮に入れると、不純物フラックスの動径電場への依存性が再び現れることを示す。接線電場の組み込みが不純物排出につながる現実的な例が提供される。