A theory for magnetic braiding in toroidal plasmas, which is caused by microscopic pressure-gradient-driven turbulence, is developed. The balance between nonlinear destabilization and nonlinear stabilization is solved analytically for the case of interchange mode turbulence. It is found that, when the pressure gradient exceeds a threshold value, the magnetic braiding and enhanced anomalous transport become self-sustaining. Enhancements of the thermal conductivity and magnetic perturbation amplitude, as well as the threshold pressure gradient, are obtained. A cusp-type catastrophe in the thermal conductivity is predicted. The bifurcation associated with the abrupt burst of magnetic perturbations is predicted to occur when the pressure gradient reaches a critical value.
トロイダルプラズマにおける磁気ブライングの理論を、微視的な圧力勾配駆動乱流によって引き起こされる場合について展開する。非線形不安定化と非線形安定化の間の釣り合いを、交換モード乱流の場合について解析的に解いた。圧力勾配が閾値を超えると、磁気ブライングと増強された異常輸送が自己維持的になることが見出された。熱伝導度と磁気摂動振幅の増強、ならびに閾値圧力勾配が得られた。熱伝導度におけるカスプ型カタストロフィーが予測される。磁気摂動の急激なバーストに伴う分岐は、圧力勾配が臨界値に達したときに発生すると予測される。