乱流輸送
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プラズマにおける乱流輸送とは、プラズマ中のエネルギーや粒子が乱流（タービュランス）によって拡散される現象を指します。プラズマ中での乱流は、電磁場や温度・密度の不均一性によって引き起こされる小さな乱れ（不安定性）が大規模な乱流へと発展することで発生します。
プラズマでの乱流輸送のメカニズム
プラズマは通常、強い磁場によって閉じ込められていますが、乱流が発生すると、磁力線に沿った粒子の動きだけでなく、磁場を横切る方向への輸送も強化されます。これにより、以下のような現象が起こります。
1. エネルギー輸送: 高エネルギーのプラズマ粒子がエッジ領域に運ばれ、エネルギーがプラズマ外へ放出されやすくなります。
2. 粒子輸送: プラズマ内の電子やイオンが乱流によって広がり、プラズマ密度が不均一に分布する原因になります。
乱流輸送の重要性
乱流輸送は、トカマクなどの核融合装置で重要な問題です。乱流によるエネルギーや粒子の漏れが多すぎると、プラズマの温度や密度が十分に高くならず、核融合反応を持続させるのが難しくなります。そのため、乱流輸送を正確に予測・制御することが、核融合の実現に向けた重要な課題となっています。
プラズマ物理では、準線形理論や完全非線形シミュレーションを用いて乱流輸送をモデル化し、その影響を予測することが行われています。