1989 Fiscal Year Annual Research Report
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01050015
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
百田 弘 核融合科学研究所, 教授 (10023714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 昭男 新潟大学, 理学部, 助教授 (30108013)
大西 正視 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助教授 (80089119)
中尾 安幸 九州大学, 工学部, 助手 (00164129)
三間 国興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
田島 輝彦 核融合科学研究所, 助教授 (90135385)
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| Keywords | ICF原理実証実験 / 核弾性散乱 / Dー^3Heレーザー慣性核融合 / FRC@Dー^3He燃料核融合 / 直接エネルギー変換 / FRC@Dー^3Heプラズマの生成 / FRCプラズマの平衡 / FRCプラズマの輸送現象 |
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| Research Abstract |
「要請条件」に関して、核融合がエネルギーを提供することで社会の要請に応えるべく必要開発技術項目を明かにした。トリチウム燃料のための材料開発、海水中リチウムの合理的採取法の開発ならびに放射性材料廃棄物の処理法の開発が必要であること、あるいはトリチウム燃料にかわるアドヴァンスト燃料核融合を開発してこれらの課題を抜本的に回避することの必要性が結論された。
「レーザー慣性核融合(ICF)」における核融合を検討した結果、ペレット爆縮に関する現在の物理・技術の知識でレーザー慣性核融合の原理実証実験が可能であると考えられることが結論された。さらに、原子核同士の核弾性散乱を詳細に解析した結果、DーT燃料を中心にその周辺をDー^3He燃料で包んだ構造のペレットを採用することでDー^3He反応をDーT反応の助けで合理的なレーザー・パワーで点火しうることが示され今後に明るい材料を提供した。
「FRC/アドヴァンスト燃料核融合」に関して、Dー^3He定常核融合炉の炉心プラズマのシナリオが完成した。この一連の研究に関連して、磁場逆転配位(FRC)のプラズマ平衡と輸送現象が物理的に明らかにされた。また、Dー^3He核反応によって発生する15MeV陽子のための直接エネルギー変換器の原理が開発された。結果としての核融合炉は実用核融合炉として非常に魅力的であることが示された:80m^3の小体積に10億度プラズマを閉じこめ、100万kWの電力を発生させる。これに伴う放射能の発生量はDーT核融合の場合の3%程度にまで減少する。核融合エネルギーは大部分が高効率の直接エネルギー変換器に適用可能な荷電粒子の運動エネルギーとして与えられるのでプラントの効率は70%以上にもなる。
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[Publications] 百田弘: "NEEDS FOR ADVANCED FUELS" Tritium and Advanced Fuels in Fusion Reactors-Proc.the Course and Workshop held at Varenna,Italy,1989-. 659-663 (1989)
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[Publications] 百田弘: "PHYSICS OF ADVANCED FUELS IN AN FRC" Tritium and Advanced Fuels in Fusion Reactors-Proc.the Course and Workshop held at Varenna,Italy,1989-. 665-671 (1989)
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[Publications] 西川毅: "ION KINETIC EFFECT ON FUSION REACTION RATE" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 2004-2010 (1989)
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[Publications] 三間國興: "PUSHERLESS IMPLOSION,PULSE TAILORING AND IGNITION SCALING LAW FOR LASER FUSION" Laser and Particle Beams. 7. 249-258 (1989)
