トロイダルリップルへの3次元効果の影響とアルファ粒子損失の考察

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17760665
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 鈴木 康浩 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (20397558)
• Keywords: プラズマ・核融合 / シミュレーション工学

Research Abstract

本年度はヘリカル系プラズマの3次元自由境界MHD平衡の考察に用いられるVMECコードを用いて、現実的なコイル配位の元でトカマクプラズマの3次元自由境界MHDを考察した。
具体的成果は以下の通りである。
1)3次元MHD平衡計算コードWECを改良し、現実的なコイル配位、アスペクト比のトカマクプラズマの3次元自由境界MHD平衡を考察できるよう改良した。また、計算コードを並列化し、以前より高速に平衡計算出来るようにした。
2)現実的なコイル配位を持つトカマク配位の3次元MHD平衡計算を行うに当たり、第1ステップとして国際熱核融合炉ITERをモデリングしたアスペクト比2〜3のトカマク配位を構築した。この配位はほぼITERと同じサイズ、アスペクト比を持つが上下対称の配位である点が実際のITERとは異なる。
3)2)にて構築されたトカマク配位の平衡計算を行った。現実的なポロイダル磁場を用いたことで、実際のトカマクプラズマと同様のD型断面のプラズマを計算することが出来た。その結果、配位はトーラス外側で1%弱の大きさを持つことが分かった。
4)3)の計算はVMECコードを用いて平衡計算を行ったが、セパラトリックスを含めた平衡計算を行うために閉じた磁気面を仮定しない3次元MHD平衡計算コードHINT2のトカマク平衡計算への応用するためにコードの改良を開始した。
4)計算された平衡配位をデータベース化できるようネットワークを介した計算機環境の共有環境を構築した。