The authors present an analytical calculation of the neutral particle distribution and its effects on ion heat and momentum transport in three-dimensional plasmas with arbitrary temperature and density profiles. A general variational principle, taking advantage of the simplicity of the charge exchange (CX) operator, is derived to solve self-consistently the problem of neutral-plasma interaction. To facilitate an extremal solution, the short CX mean-free-path (λx) ordering is used. Furthermore, a non-variational, analytical solution providing a full set of transport coefficients is derived by making the realistic assumption that the product of the CX cross-section with relative velocity is constant. The effects of neutrals on plasma energy loss and rotation appear in simple, sensible forms. It is found that neutral viscosity dominates ion viscosity everywhere, and in the edge region by a large factor
著者らは、任意の温度・密度分布を持つ三次元プラズマにおける中性粒子分布と、それがイオンの熱・運動量輸送に及ぼす影響について、解析的計算を示す。電荷交換（CX）演算子の単純性を利用した一般変分原理を導出し、中性粒子-プラズマ相互作用の問題を自己無撞着に解く。極値解を容易にするため、短いCX平均自由行程（λx）のオーダリングを用いる。さらに、CX断面積と相対速度の積が一定であるという現実的な仮定の下で、完全な輸送係数セットを提供する非変分的解析解を導出する。中性粒子がプラズマのエネルギー損失と回転に及ぼす影響は、単純かつ合理的な形で現れる。中性粒子粘性は、全領域でイオン粘性を支配し、特にエッジ領域では大きな因子で支配することが見出された。