Comprehensive study of kinetic turbulence phenomena in the steep gradient region of magnetically confined plasmas

• Project/Area Number: 25K00986
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 佐々木 真 日本大学, 生産工学部, 准教授 (70575919)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河内 裕一 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (40966024) ; 本武 陽一 一橋大学, 大学院ソーシャル・データサイエンス研究科, 准教授 (80848672) ; 山田 琢磨 九州大学, 基幹教育院, 教授 (90437773) ; 小林 達哉 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (30733703)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2029: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2028: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2027: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: 運動論的乱流 / 位相空間 / 波動・粒子相互作用 / 構造形成

Outline of Research at the Start

磁場閉じ込めプラズマでは、温度や圧力などの特徴的空間スケールがイオン旋回半径スケール程度となる現象が広く観測されている。そのような勾配急峻領域では特徴的な乱流の周波数がイオンサイクロトロン周波数程度になるため、サイクロトロン共鳴等の強い波動・粒子相互作用（運動論効果）が生じ、質的に新しい輸送物性が創発する。本研究では、このような運動論的乱流の物理素過程に焦点を当て、理論・実験・情報科学を連携させ、その特性解明に取り組む。