非接触プラズマにおける過渡的熱負荷のエネルギー損失過程解明と原型炉への外挿評価

• Project/Area Number: 23K13088
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 林 祐貴 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (00823387)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 非接触プラズマ / 熱パルス / リサイクリング / 直線型装置

Outline of Research at the Start

熱核融合発電の実現に向けて、炉心からの過渡的な熱粒子放出現象に伴う炉壁への熱負荷を低減することが必須である。申請者はこれまでの研究で、定常熱負荷低減の切り札とされる非接触ダイバータにおいて、パルスプラズマ自身が発生させるリサイクリング粒子束が後続のパルスを減衰させる現象を見出した。この現象に注目し、本研究では直線型装置を用いた実験およびモデリングから、リサイクリング粒子束が関与するパルスプラズマのエネルギー損失過程を明らかにする。さらに、原型炉において過渡的熱負荷の減衰に要する輸送距離を外挿評価する。非接触プラズマを用いた過渡的熱負荷の緩和手法を確立させ、熱核融合発電の早期実現に貢献する。