The dependence of core plasma impurity transport on the Z number has been investigated for ASDEX Upgrade H mode discharges. For the elements Ne, Ar, Kr and Xe the diffusion coefficient in the centre is D ⩽ 6 × 10-2m2/s and rises with the radial distance from the centre. With increasing Z number the transport becomes strongly convective with inward directed drift velocities that produce very peaked impurity densities for high Z. The inward drift decreases with decreasing deuterium density gradient. Neoclassical transport of the impurities has been calculated numerically. The calculated diffusion coefficient and drift velocity are close to the experimental values for the lower-Z elements Ne and Ar. However, for high Z, the calculated diffusion coefficient is smaller by a factor of up to 2.5 and the inward drift velocity is too small by a factor of 10. Toroidal rotation of the plasma that leads to an increased impurity density on the outboard side of the flux surfaces is not taken into account by the neoclassical calculations. Inboard/outboard asymmetries are not present for Ar and Ne with toroidal Mach number Mtor around 1. However, for heavier elements than Kr with Mtor ≈ 2 and an outboard/inboard ratio of ≈ 1.5, poloidal variation of the impurity density is important and might account for the discrepancy between the measured and calculated transport coefficients.
コアプラズマ中の不純物輸送のZ数依存性が、ASDEX Upgrade放電において調査された。Ne、Ar、Kr、Xeの各元素について、中心部での拡散係数はD ≤ 6 × 10⁻² m²/sであり、中心からの動径距離とともに増加する。Z数が増加するにつれて、輸送は強く対流的となり、内向きのドリフト速度が生じ、高Z元素では不純物密度が強くピーク化する。内向きドリフトは重水素密度勾配の減少とともに減少する。不純物の新古典輸送を数値的に計算した。計算された拡散係数とドリフト速度は、低Z元素であるNeおよびArについては実験値に近い。しかし、高Z元素では、計算された拡散係数は最大2.5倍小さく、内向きドリフト速度は10倍小さすぎる。磁気面の外側で不純物密度を増加させるプラズマのトロイダル回転は、新古典計算では考慮されていない。ArおよびNeでは、トロイダルマッハ数M_tor ≈ 1の場合、内外非対称性は存在しない。しかし、M_tor ≈ 2および外側/内側比 ≈ 1.5を示すKrより重い元素では、不純物密度のポロイダル方向の変動が重要となり、測定された輸送係数と計算された輸送係数の間の不一致を説明し得る。