Relativistic effects in electron neoclassical transport

Abstract

The parallel momentum correction technique is generalized for relativistic approach. It is required for proper calculation of the parallel neoclassical flows and, in particular, for the bootstrap current at fusion temperatures. It is shown that the obtained system of linear algebraic equations for parallel fluxes can be solved directly without calculation of the distribution function if the relativistic monoenergetic transport coefficients are already known, while the latter can be calculated by any non-relativistic solver.

Предложено обобщение метода сохранения параллельных импульсов на случай релятивистского приближения. Это необходимо для корректного вычисления параллельных неоклассических потоков и, в частности, бутстреп-тока при температурах, которые требуются для осуществления термоядерного синтеза. Показано, что полученная система линейных алгебраических уравнений может быть решена непосредственно, без вычисления функции распределения, если известны релятивистские моноэнергетические коэффициенты, причем последние могут быть вычислены любым нерелятивистским солвером путём переобозначения величин, входящих в дрейфово-кинетическое уравнение.

Запропоновано узагальнення методу збереження паралельних імпульсів на випадок релятивістського наближення. Це необхідно для коректного обчислення паралельних неокласичних потоків і, зокрема, бутстреп-струму за температур, які потрібні для здійснення термоядерного синтезу. Показано, що здобуту систему лінійних алгебраїчних рівнянь можна розв’язати безпосередньо, без обчислення функції розподілу, якщо відомі релятивістські моноенергетичні коефіцієнти, причому останні можуть бути обчислені будь-яким нерелятивістським солвером шляхом перепозначення величин, що входять до дрейфово-кінетичного рівняння.