Луценко В. В. Колективні явища в плазмі з енергійними йонами в токамаках та стелараторах

У дисертації відкрито явище просторового каналювання енергії та імпульсу при збудженні енергійними йонами нестійкостей плазми; це явище може істотно впливати на баланс енергії плазми та на обертання плазми і пов'язаний з ним чірпінг (англ. chirping) частот збуджених коливань. Знайдено нові типи власних мод і виявлено нові властивості відомих мод у тороїдальних системах; зокрема, передбачено дрейфово-звукові моди та новий тип дрейфово-альфвенівських мод, існування та властивості яких підтверджено при аналізі експериментів на Wendelstein 7-AS. Моделюючи експериментальні спостереження на стелараторі LHD, вперше доведено існування парної та непарної TAE-мод (альфвенівських мод, спричинених тороїдальністю) у стелараторах. Розвинено теорію дестабілізації власних мод енергійними йонами з урахуванням скінченної ширини їх орбіт у стелараторах. Виявлено нові резонанси частинка-хвиля, які відіграють основну роль у збудженні дзеркальної та гвинтових альфвенівських мод. Виявлено фішбон-моди з частотами, які значно перевищують частоти відомих фішбон-нестійкостей. Показано, що нестійкості плазми, які збуджуються енергійними йонами в токамаках і стелараторах, можуть значно впливати на електронні потоки тепла поперек магнітного поля. Розвинуто нові уявлення про транспорт енергійних йонів під час пилчастих коливань у токамаках й виконано моделювання експериментальних спостережень ефектів цих коливань на енергійні йони у токамаках JET та DIII-D. Передбачено можливість періодичного зростання потужності термоядерного реактора внаслідок колапсів пилчастих коливань. Створено числові коди для дослідження власних мод (коди ВОА та BOAS) і збудження нестійкостей у стелараторах (код GAMMA), транспорту енергійних йонів (код OFSEF) та термоядерного горіння (код BURNS) під час пилчастих коливань у токамаках.