Physics knowledge in plasma confinement and transport relevant to design ofa reactor-scale tokamak is reviewed and methodologies for projecting confinementproperties to ITER are provided. Theoretical approaches to describing a turbulentplasma transport in a tokamak are outlined and phenomenology of major energyconfinement regimes observed in tokamaks, including those with edge and internaltransport barriers, is described. The chapter is focused on the energy confinement inthe high confinement regime (H-mode) with the edge localized MHD modes, the basicoperational regime of ITER. Three approaches are being pursued: (i) derivation ofempirical global scaling laws; (ii) non-dimensionally similar studies; and (iii) onedimensional transport modelling codes, with the first approach recommended as the mostrobust at the present time. Special attention is paid to analysis of uncertainties inconfinement predictions. Empirical scaling relations for projecting the L-mode toH-mode power threshold based on regression analysis of an extensive database arediscussed. Particle and toroidal momentum confinement and their relation to energyconfinement are reviewed.
核融合炉規模のトカマクの設計に関連するプラズマ閉じ込めと輸送の物理を概説し、閉じ込め特性をITERに外挿するための方法論を提供する。トカマクにおける乱流プラズマ輸送を記述する理論的アプローチを概説し、周辺および内部輸送障壁を含む、トカマクで観測される主要なエネルギー閉じ込め領域の現象論を記述する。本章は、ITERの基本運転領域である周辺局在モード(ELM)を伴う高閉じ込めモード(Hモード)におけるエネルギー閉じ込めに焦点を当てる。三つのアプローチが追求されている:(i)経験的グローバル・スケーリング則の導出;(ii)非無次元相似実験研究;および(iii)一次元輸送コードによるシミュレーションであり、現時点では第一のアプローチが最も頑健であると推奨される。閉じ込め予測における不確かさの解析に特に注意が払われる。大規模データベースの回帰分析に基づく、LモードからHモードへの遷移パワー閾値の経験的スケーリング関係について議論する。粒子およびトロイダル運動量閉じ込めと、それらのエネルギー閉じ込めとの関係についても概説する。