Local nonlinear gyrokinetic simulations of tokamak plasmas demonstrate that turbulent eddies can extend along magnetic field lines for hundreds of poloidal turns when the magnetic shear is very small. By accurately modeling different field line topologies (e.g. low-order rational, almost rational, or irrational value of the safety factor), we show that the self-interaction of such 'ultra long' eddies can dramatically reduce heat transport. This extreme sensitivity of turbulent transport to the safety factor reveals novel strategies to improve confinement, constitutes experimentally testable predictions, and illuminates past observations of internal transport barriers.
トカマクプラズマの局所的非線形ジャイロ運動論的シミュレーションは、磁気シアが非常に小さいとき、乱流渦が磁力線に沿って数百回のポロイダル回転にわたって延長し得ることを実証する。異なる磁力線トポロジー（例えば、安全係数の低次有理数、ほぼ有理数、または無理数の値）を正確にモデル化することにより、そのような「超長い」渦の自己相互作用が熱輸送を劇的に低減し得ることを示す。乱流輸送の安全係数に対するこの極端な感度は、閉じ込めを改善する新規な戦略を明らかにし、実験的に検証可能な予測を構成し、過去の内部輸送障壁の観測を解明する。