2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of the Detached Divertor Plasma under Huge Heat Flux Condition
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15K18312
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
星野 一生 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, 主幹研究員(定常) (50513222)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 核融合プラズマ / トカマク / 核融合原型炉 / 非接触ダイバータプラズマ / 統合ダイバータシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非接触ダイバータプラズマシミュレーションの精度向上に向けて、統合ダイバータコードSONICの改良とJT-60SA等のダイバータ解析を進めた。また、不純物ガス入射による原型炉ダイバータプラズマへの影響について解析を行い、不純物入射によるダイバータ熱制御の基本方針を示した。
（１）コード改良として、前年度に引き続きSONICコードの多種不純物化を進めた。特に、スパッタリングモデルを拡張し、不純物ガスによる壁材料スパッタリングを考慮可能にした。また、不純物輸送モデルの非定常化を進め、不純物が長時間滞在するコア領域におけるテスト粒子削減アルゴリズムを新たに開発することで、現実的な計算機リソースで不純物の非定常解析を可能にした。
（２）JT-60SAを対象として、壁から発生する炭素不純物と外部から入射したアルゴン不純物の輸送を同時に考慮した多種不純物解析を行い、複数不純物種によるダイバータプラズマへの影響について理解を進めると共に、JT-60SAの運転シナリオと矛盾しないパラメータでダイバータ熱制御が可能なことを示した。
（３）大半径8m、核融合出力1.5GWを想定した原型炉を対象としたダイバータプラズマ解析を継続した。壁の損耗を抑制するために、燃料ガス入射によるダイバータプラズマ温度の低下を検討すると共に、入射する不純物ガスを変え、非接触ダイバータ形成とダイバータ熱負荷に対する影響について解析を行った。これらの解析に基づき、不純物入射によるダイバータ熱制御の基本方針を示した。
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