2017 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical and numerical analyses for suppressing or mitigating edge localized mode in DEMO
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15K06656
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
相羽 信行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉システム研究開発部, 上席研究員(定常) (20414584)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松永 剛 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 トカマクシステム技術開発部, グループリーダー(定常) (10391260)
神谷 健作 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員(定常) (60360426)
浦野 創 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員(定常) (70391258)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エッジローカライズモード / 拡張MHDモデル / 磁場閉じ込め核融合 / トカマク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，昨年度までに開発を行った，プラズマ回転およびイオン反磁性ドリフト効果がMHD安定性に対して与える影響を自己無撞着に解析可能な数値コードMINERVA-DIを用いて，欧州JET装置におけるエッジローカライズモード（ELM）発生条件の定量解析を行った．同装置では，ITER like wallと呼ばれる金属壁を導入後に，ELM発生条件が従来より用いられていた理想MHDモデルに基づく数値解析では同定できない状況がしばしば観測されている．そこで，MINERVA-DIを用いてこれらの状況にプラズマ回転およびイオン反磁性ドリフト効果の影響について定量的に評価し，その結果，回転によるELM不安定化効果が同装置におけるELM発生条件に大きな影響を与えており，回転およびイオン反磁性ドリフト効果を考慮した数値解析を行うことでELM発生条件を説明できることを明らかにした．この成果は，Nuclear Fusion誌に掲載された．
また，MINERVA-DIを用いて，現在国内で建設中のJT-60SA装置におけるELM発生条件予測，および高閉じ込め運転モード時の周辺閉じ込め性能への影響について数値解析を行った．従来のELM発生条件予測ではプラズマ回転の影響は考慮されていなかったが，今回の解析の結果，回転による不安定化によって，JT-60SAで想定されているプラズマの周辺閉じ込め性能が10％程度低下することを示した．この成果は，前述の欧州JET装置におけるELM発生条件の定量解析をさらに進めた結果と共に，欧州物理学会における招待講演として報告し，併せてPlasma Phys. Control. Fusion誌に掲載された．
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[Journal Article] Analysis of ELM stability with extended MHD models in JET, JT-60U and future JT-60SA tokamak plasmas2018
Author(s)
N Aiba, S Pamela, M Honda, H Urano, C Giroud, E Delabie, L Frassinetti, I Lupelli, N Hayashi, G Huijsmans, the JET Contributors and JT-60SA Research Unit
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Journal Title
Plasma Physics and Controlled Fusion
Volume: 60
Pages: 014032(11pp)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Numerical analysis of ELM stability with rotation and ion diamagnetic drift effects in JET2017
Author(s)
N. Aiba, C. Giroud, M. Honda, E. Delabie, S. Saarelma, L. Frassinetti, I. Lupelli, F.J. Casson, S. Pamela, H. Urano, C.F. Maggi and JET Contributors
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Journal Title
Nuclear Fusion
Volume: 57
Pages: 126001(11pp)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Analysis of ELM stability with extended MHD models in existing and future JT-60SA plasmas2017
Author(s)
N Aiba, S Pamela, M Honda, H Urano, C Giroud, E Delabie, L Frassinetti, I Lupelli, N Hayashi, G Huijsmans, the JET Contributors and JT-60SA Research Unit
Organizer
44th European Physics Society Conference on Plasma Physics
Int'l Joint Research / Invited
