2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16206093
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
三浦 幸俊 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 主任研究員 (60354586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹永 秀信 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 副主任研究員 (60354601)
久保 博孝 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 主任研究員 (40354584)
坂本 宜照 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 研究員 (30354583)
飯尾 俊二 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (90272723)
坂本 隆一 核融合科学研究所, 助手 (10290917)
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| Keywords | 燃焼プラズマ / 燃焼模擬 / 自律性 / 制御性 / 自己加熱 / 実時間計測 / スクリュー式燃料ペレット / 燃料密度制御 |
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| Research Abstract |
本研究は、燃焼プラズマの"自律性"と"制御性"という2つの側面を明らかにし、核融合炉での燃焼制御に関する指針を得ることを目的にし、実時間計測と加熱入力の実時間制御により自己加熱を模擬する。自己加熱を模擬したプラズマにおいてペレット装置による燃料密度制御を適用することで、これまでにない新しい実験領域を開拓し、"強い自律性"を有するプラズマにおける"能動的制御性"を明らかにする。
このことを目指して、本年度は、燃料密度制御を効率的に行うことが可能であるペレット入射装置の長時間化を行った。これまでのピストン式ペレット生成器では、その容量によって入射時間は5-6秒に制限されているので、長時間連続でペレット生成が可能なスクリュー式への交換を行うこととし、スクリュー式ペレット生成装置を製作した。そして、2.1x2.1mmの断面の重水素ペレット(13度ケルビン)を46mm/sのスピードで60秒間押し出すことができる性能があり、長時間入射可能であることを確認した。平成17年度に現JT-60ペレット入射装置のペレット生成部と交換する予定である。交換後に燃料密度制御による燃焼模擬実験を開始する。
JT-60加熱入力の実時間制御による模擬実験では、自己加熱模擬用の中性子発生率比例制御(P_a制御)と外部加熱制御模擬用の蓄積エネルギー帰還制御(P_<in>制御)を組み合わせて用い、中性子発生率が増加した場合にP_<in>制御でプラズマを制御可能かどうか調べた。P_a制御には垂直NBを、P_<in>制御には接線NBを割り当てている。P_a制御の比例定数Gをステップ的に変化させて中性子発生率比例NBパワーを増加させ、蓄積エネルギーをP_<in>制御用NB加熱パワーで帰還制御し、プラズマの蓄積エネルギーを一定に維持することに成功した。
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