РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В КЛАССИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЕ ТОКАМАКА — ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Рассматривается описанный в работах [1,2] релятивистский эффект, который приводит к полоидальной неоднородности радиального электрического поля в плазме токамака. Этот механизм связан с существенной токовой скоростью электронов в плазме для многих экспериментальных режимов работы токамаков. Представленный механизм приводит к появлению неоднородного радиального электрического поля как внутри, так и вне плазмы с током. Магнитные поверхности плазмы являются эквипотенциальными поверхностями с точки зрения электрического поля. Показано, что их существование не приводит к экранировки возникающей релятивистской полоидальной неоднородности радиального электрического поля, и это не противоречит теореме Гаусса. Предложенный механизм хорошо коррелирует с экспериментальными измерениями радиальных профилей скоростей тороидального вращения ионов углерода C⁺⁶ в токамаках Топе-Supra, ASDEX и TCV [3, 4]. Электрические поля разных знаков на внутреннем и внешнем обходах тора, которые появляются снаружи камеры токамака, можно в принципе использовать для умеренного прямого преобразования энергии плазмы токамака в электрическую энергию.