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新型バンドルダイバータ付き低アスペクト比トカマクの体積中性子源炉・発電炉設計

Research Project

Project/Area Number 09680488
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nuclear fusion studies
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小川 雄一  東京大学, 高温プラズマ研究センター, 教授 (90144170)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大藪 修義  核融合科学研究所, 教授 (60203949)
井上 信幸  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (60023719)
吉田 善章  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
二瓶 仁  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70010973)
岡野 邦彦  電力中央研究所, 原子力システム部, 主席研究員
Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 1998: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords低アスペクト比トカマク / 新型バンドルダイバータ / 磁場リップル / バンドルコイル / ポロイダルコイル / 体積中性子源炉 / 核融合発電炉 / 核融合炉 / 小型化 / ダイバータ熱処理 / ポロイダルダイバータ / バンドルダイバータ / 常伝導コイル
Research Abstract

低アスペクト比トカマクは,小型核融合炉としてや体積中性子源炉として,近年大変関心が持たれている.ただし低アスペクト比トカマクの問題点として,幾つかの懸念が挙げられている.例えば物理的にはブートストラップ電流の割合を高くしなければならないと言う点や,工学的には,中心導体や第一壁・ダイバータの設計が厳しくなる点などが挙げられている.特に低アスペクト比トカマクでは,ダイバータ部のスペースが大変狭いので,ダイバーダ領域での熱処理が従来のトカマクより格段に厳しくなると予測される.ここでは,我々はこのダイバーダ熱処理の問題を解決すべく,低アスペクト比トカマクに対して新型のポロイダルーバンドルダイバータを提案した.バンドルコイルはトーラスの上部や下部に設置されている.またこのバンドルコイルへ導くべく幾つかのポロイダルガイドコイルも新たに設置した.これらのコイルはトロイダルコイルの内側に設置しなければならない.幸いにも低アスペクト比トカマクでは常伝導コイルの使用が可能であるので,そのような場所への設置が可能である.セパラトリックスの外側の磁力線が,これらのポロイダルガイドコイルでトーラスの下部領域に導かれ,トロイダルコイル間に設置されたバンドルコイルを通してトーラスの外側まで引き出すことが可能であることがわかった.このようなバンドルダイバータ配位の特長として,コアプラズマの形状などに大きな影響を与えない.またこれらのバンドルコイルによる磁場リップルが十分小さいという点が挙げられる.

Report

(3 results)
  • 1998 Annual Research Report   Final Research Report Summary
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  • [Publications] 小川 雄一: "Design of Steady-state Tokamak Device with Superconducting Coils for a volumetric Neutron Source"Fusion Engineering and Design. 41. 469-475 (1998)

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  • [Publications] K.C.Shaing: "Bifurcation and Relaxation of Radial Electric Field in Enhanced Reversed Shear Tokamak Plasmas"Physical Review Letters. 83. 3840-3843 (1999)

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  • [Publications] 小川 雄一: "A New Poloidal-Bundle Divertor for a Spherical Tokamak"Fusion Engineering and Design. 43、(印刷中). (2000)

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      1998 Final Research Report Summary
  • [Publications] 小川雄一: "Design of Steady-state Tokamak Device with Superconducting Coils for a Volumetric Neutron Source" Fusion Engineering and Design. 41. 469-475 (1998)

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  • [Publications] 小川雄一: "Design of Volumetric Neutron Source Based on Steady-state Tokamak" Nuclear Fusion Supplement. 3. 677-684 (1997)

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  • [Publications] 山本孝志: "Effect of the Poloidal Field Coil System on the Ramp-up Scenario with L/H Transition" Fusion Engineering and Design. 39-40. 143-149 (1998)

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  • [Publications] 朝岡善幸: "Design of a Tritium Breeding Blanket for Volumetric Neutron Source" Fusion Engineering and Design. 41. 477-484 (1998)

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  • [Publications] 岡野邦彦: "Study of a Compact Reversed Shear Tokamak Reactor" Fusion Engineering and Design. 41. 511-517 (1998)

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  • [Publications] R.Hiwatari 他: "Transport Simulation of JT-60U L-mode Discharges" J.Phys.Soc.Jpn. 67. 147-157 (1998)

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  • [Publications] Y.Ogawa 他: "Design of volumetric neutron source based on steady-state tokamak" 16th Int.Conf.on Fusion Energy. 3. 677-684 (1996)

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      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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