Improvement of predictability of neoclassical and turbulent transport in fusion plasmas

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06941
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Nuclear fusion studies
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: Sugama Hideo 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80202125)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐竹 真介 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (70390630) ; 沼波 政倫 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (40397203) ; 登田 慎一郎 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (60332186)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 核融合プラズマ / 新古典輸送 / 乱流輸送 / 運動論的シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

Accuracy of simulation analysis for predicting neoclassical and turbulent transport, which determines plasma confinement performance, has been improved by advancing theoretical models called drift kinetics and gyrokinetics and by developing simulation codes based on the models. Comparisons between theoretical and simulation analyses and experimental observations in LHD and other plasma devices have deepened our understanding of critical issues such as physical mechanisms of isotope effects and impurity transport.

Free Research Field

核融合プラズマ理論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

核融合プラズマは将来の基幹エネルギー源として期待され、核融合炉の早期実現にとって、核融合プラズマの輸送過程の理論的解明、予測および制御は極めて重要な研究課題である。本研究で得られた成果は、核融合プラズマ輸送過程に対する理論モデルやシミュレーションコードの精度を向上させ、プラズマ実験結果の解析・予測や高性能プラズマ条件の発見に寄与し、核融合炉の実現に貢献するものである。