AbstractThe significance of medium-sized and small devices is reviewed and discussed taking the case of ITER Physics R&D. It is pointed out that the heat flux density expected in a fusioning plasma will reach an unexperienced high level and it is not self-evident that one could extend the present energy confinement time scaling to predict ITER performances. The confinement of a fusion plasma is considered to be related to heat, momentum and mass transport problems in a nonlinear non-equilibrium system with a finite source and dissipation. Therefore the recent progress of basic experiments and theories in fluid dynamics may greatly be referred, where series of basic experiments are unveiling various modes of heat and mass transport in the nonlinear non-equilibrium system including the scenario and conditions of transition to turbulence. In the field of plasma confinement, a more complex scenario would be expected. Therefore, a systematic and basic research along the same line is highly desired on medium-sized and small devices in order to get insight into the physics of plasma confinement which will provide us the methodology for confinement improvement.
中型および小型装置の意義について、ITER物理R&Dの事例を取り上げて検討し、レビューする。核融合プラズマにおいて予想される熱流束密度は未経験の高レベルに達すると指摘されており、現在のエネルギー閉じ込め時間スケーリングを拡張してITERの性能を予測することが自明であるとは言えない。核融合プラズマの閉じ込めは、有限の源と散逸を伴う非線形非平衡系における熱、運動量、質量輸送の問題に関連していると考えられる。したがって、流体力学における基礎実験と理論の最近の進歩が大いに参照される可能性があり、そこでは一連の基礎実験が、乱流遷移のシナリオと条件を含む非線形非平衡系における様々な熱および質量輸送モードを明らかにしている。プラズマ閉じ込めの分野では、より複雑なシナリオが期待される。したがって、閉じ込め改善のための方法論を提供するプラズマ閉じ込めの物理への洞察を得るために、中型および小型装置における系統的な基礎研究が強く望まれる。