Тищенко М. Г. Поширення альфвенових хвиль та перенесення енергії поперек магнітних поверхонь у тороїдальній плазмі.

В дисертації представлено результати теоретичних досліджень фізики перенесення енергії поперек магнітних поверхонь альфвеновими хвилями та магнітними островами і ефектів просторового каналювання енергії швидких йонів (включно з альфа-частинками) дестабілізованими альфвеновими власними модами в токамаках. Показано, що тороїдальність може мати наслідком лінійну трансформацію кінетичної альфвенової хвилі в іншу кінетичну альфвенову хвилю, яка відрізняється від початкової хвилі номером моди. Отримано аналітичні вирази для амплітуд трансформованої і нетрансформованої хвиль. Показано, що трансформація може бути сильною для хвиль з малими полоїдальними номерами мод в таких термоядерних пристроях як NSTX (США) та ITER (Франція). Знайдено величину та розташування потоків частинок та енергії, що виникають при цеберному перенесенні внаслідок зіткненнєвого гальмування швидких йонів в полі квазістаціонарних збурень. Виявлено фізичний механізм передачі енергії поперек магнітного поля ідеальними альфвеновими хвилями в тороїдальній плазмі. Знайдено, що на відміну від класичних альфвенових хвиль у нескінченній плазмі, альфвенові хвилі в тороїдальних системах спричиняють стиснення плазми завдяки зачепленню зі швидкими магнітозвуковими хвилями, що і вможливлює передачу енергії. Пораховано радіальну групову швидкість для біжучих хвиль, які утворюють GAE-моди та TAE-моди. З'ясовано умови, за яких множинні альфвенові власні моди здатні відібрати значну частку енергії швидких йонів для можливої передачі в іншу область простору. Показано, що порядку 10 GAE-мод (така кількість спектральних ліній нестійкостей спостерігалась у експериментах) достатньо, щоб відібрати половину енергії швидких йонів у NSTX. Показано, що просторове каналювання може відігравати важливу роль у покращенні характеристик плазми та зростанні йонної температури в експериментах з нагріванням альфа-частинками у токамаку JET (Велика Британія).