Тихий А. В. Хвильові процеси та транспорт надтеплових іонів у квазиізодинамічних стелараторах

У дисертаційній роботі з'ясовано особливості транспорту надтеплових іонів у стелараторах, зокрема в оптимізованих (квазиізодинамічних) стелараторах типу Wendelstein, отримано умови збудження та згасання альфвенових нестійкостей у плазмі таких стелараторів, та вивчено перенесення енергії поперек магнітного поля, пов'язане з цими нестійкостями. Розвинено послідовну теорію стохастичної дифузії надтеплових іонів у стелараторах та показано, що стохастична дифузія у стелараторах типу Wendelstein є у кілька разів сильнішою, ніж передбачалося раніше. Запропоновано метод послаблення негативного впливу стохастичної дифузії на утримання надтеплових іонів шляхом замикання сепаратрис між локально пролітними та локально захопленими орбітами всередині плазми, та вивчено вплив радіального електричнго поля на утримання локально захоплених надтеплових іонів у стелараторах. Запропоновано використання резонансного електричного поля для видалення гелієвого "попелу" з реактора-стеларатора Helias. Виявлено сильний стабілізуючий вплив механізму згасання Ландау на альфвенові моди у стелараторах завдяки існуванню неосесиметричних резонансів та показано, що збудження ізомонних і тороїдальних альфвенових власних мод у першій експериментальній кампанії з інжекцією нейтральних пучків на Wendelstein 7-X є малоімовірним. Вперше показано можливість збудження альфвенових власних мод градієнтом температури іонів основної плазми в неосесиметричних системах, що супроводжується перенесенням модами енергії поперек магнітного поля. Описаний механізм може приводити до збудження альфвенової моди з частотою ~200кГц на Wendelstein 7-X, що може пояснити довготривалі високочастотні осциляції, що спостерігалися в експерименті.