A poloidally varying electrostatic potential due to the toroidal drift and heat flux across a flux surface generated by this potential are investigated for a multi-species plasma in tokamaks. By determining this electrostatic potential self-consistently using quasi-neutrality, the heat flux is calculated in the banana, plateau and collisional regimes. Using the results in these asymptotic regimes, a continuously valid expression throughout all collisionality regimes is presented. The electron heat flux is found to exceed the conventional one in the absence of the poloidally varying potential by a factor square root mi/me in all collisionality regimes, where me and mi are the masses of the electron and the ion. The numerical factor for the continuously valid expression is explicitly computed for a simple plasma in a tokamak with circular cross section. An analytic form for the heat flux in a weakly modulated magnetic field is also discussed.
多種イオン種プラズマを対象に、トロイダル方向のドリフトに起因するポロイダル方向に変化する静電ポテンシャルと、それによって生成される磁気面を横切る熱流束をトカマクにおいて調査する。この静電ポテンシャルを準中性条件を用いて自己無撞着に決定することにより、バナナ領域、プラトー領域、衝突領域における熱流束を計算する。これらの漸近領域における結果を用いて、全衝突領域にわたって連続的に有効な熱流束の表式を提示する。電子の熱流束は、ポロイダル方向に変化するポテンシャルが存在しない場合の従来の値と比較して、全衝突領域において√(mi/me)倍(ここでmeおよびmiはそれぞれ電子およびイオンの質量)だけ大きくなることが見出された。円形断面を有するトカマクにおける単純なプラズマに対して、連続的に有効な表式における数値係数を明示的に計算する。さらに、弱く変調された磁場中での熱流束に対する解析的表式についても議論する。