A comparative investigation of the isotope effect in multi-scale anomalous transport phenomena is performed both experimentally by highly localized turbulence diagnostics in comparable hydrogen and deuterium FT-2 tokamak discharges and theoretically with the help of global gyrokinetic modeling. Substantial excess of the geodesic acoustic mode (GAM) amplitude, radial wavelength and correlation length in a wide spatial region of deuterium discharge resulting in stronger modulation of drift-wave turbulence level is demonstrated by both approaches. A larger turbulence radial correlation length is found at LFS in D-discharge in experiment and a stronger modulation of gyrokinetic particles and energy fluxes is shown there by the gyrokinetic code. The gyrokinetic modeling demonstrated comparable levels of drift wave density and electric field fluctuations in hydrogen and deuterium discharges. Nevertheless, the mean value of the ion energy and particle anomalous flux provided by modeling shows the systematic isotope effect at all radii.
水素および重水素FT-2トカマク放電における多スケール異常輸送現象の同位体効果の比較調査を、高分解能乱流診断による実験と、大域的ジャイロ運動論モデリングによる理論の両面から実施した。重水素放電における測地線音響モード(GAM)の振幅、動径波長、および相関長の顕著な超過が広い空間領域で実証され、その結果としてドリフト波乱流レベルのより強い変調が両アプローチによって示された。実験では低磁場側(LFS)の重水素放電においてより大きな乱流動径相関長が観測され、ジャイロ運動論コードによってもそこでのジャイロ運動論的粒子およびエネルギーフラックスのより強い変調が示された。ジャイロ運動論モデリングは、水素および重水素放電におけるドリフト波密度および電場変動の同等レベルの値を示した。それにもかかわらず、モデリングによって提供されたイオンエネルギーおよび粒子異常フラックスの平均値は、全半径にわたって系統的な同位体効果を示している。