XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПРОДОЛЬНОГО ТОКА ЧАСТИЦ, ИНЖЕКТИРОВАННЫХ МОНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ИСТОЧНИКОМ П.Р. Гончаров1,2, Б.В. Кутеев2, В.Ю. Сергеев1,2 1 2 СПбГПУ, Санкт-Петербург, Россия, e-mail: goncharov@nfi.kiae.ru РНЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия, e-mail: kuteev@nfi.kiae.ru Задача о генерации электрического тока при инжекции пучков быстрых атомов в плазму связана с кинетической задачей о функции распределения надтепловых ионов. Для понимания физики процесса предпочтителен аналитический подход. В докладе представлено вычисление плотности продольного тока инжектированных частиц на основе недавно полученных в [1] полуаналитических стационарных, а также зависящих от времени решений кинетического уравнения с кулоновским столкновительным членом и моноэнергетическим источником. В [1] использован полный столкновительный оператор, сохраняющий число частиц, обнуляющийся на максвелловской функции при равновесной температуре, и корректно учитывающий диффузию в пространстве скоростей в дополнение к эффектам, учтенным в [2-4], а также [5,6]. В работах [2-4] приводятся одинаковые формулы для расчетов плотности тока, основанные на стационарном решении кинетической задачи с использованием упрощенного выражения для столкновительного члена. Эти формулы применимы только в частном случае однокомпонентной плазмы. Для многокомпонентной плазмы использованные в них параметры недоопределены. В работах [5,6] также были получены стационарные решения кинетической задачи с использованием других видов упрощенных выражений для столкновительного члена. Применение функций распределения из [5,6] приводит к значениям плотности тока, заметно отличающимся (до 20-30%) от [2-4]. Плотность j|| продольного электрического тока инжектированных частиц сорта , определяемая их усредненной по функции распределения продольной скоростью v|| vc u , вычисляется как j|| Z en v|| 2 Z en v 4 c 1 u du f (u, )d , 3 0 1 где cos - косинус питч-угла, u v / vc - безразмерный модуль скорости, определяемый размерным параметром vc me m 13 2Te me , me - масса электрона, Te - электронная 1/2 температура плазмы, Z и m - зарядовое число и масса тестовой частицы, e - элементарный заряд, n f u, - функция распределения частиц сорта , вычисленная в [1]. Приводятся результаты решения нестационарной задачи для многокомпонентной плазмы, а также сравнения расчетов j|| с работами [5,6] и [2-4] для чисто водородной плазмы. Авторы выражают благодарность профессору Ю.Н. Днестровскому за обсуждение постановки задачи. Литература [1]. Goncharov P.R., Kuteev B.V., Ozaki T., Sudo S., Phys. Plasmas, 2010, vol. 17, 112313. [2]. ITER Physics Expert Group on Energetic Particles, Heating, and Current Drive and ITER Physics Basis Editors, Nucl. Fusion, 1999, vol. 39, pp. 2526-2527. [3]. Wesson J., Tokamaks, 2004, Oxford, Clarendon Press, pp. 137-139. [4]. Stacey W.M., Fusion Plasma Physics, 2005, Weinheim, Wiley-VCH Verlag, pp. 298-299. [5]. Cordey J.G., Core W.G.F., Phys. Fluids, 1974, vol. 17, pp. 1626-. [6]. Gaffey J.D., J. Plasma Physics, 1976, vol. 16, pp. 149-169. 1