2006 Fiscal Year Annual Research Report
総合物理モデルの構築による燃焼プラズマの自己形成制御と崩壊抑制に関する研究
| Project/Area Number |
18360448
|
|---|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
小関 隆久 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (50354577)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱松 清隆 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (20354574)
林 伸彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (10354573)
松本 太郎 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (50354676)
相羽 信行 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 博士研究員 (20414584)
清水 勝宏 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (30391262)
|
|---|
| Keywords | 核融合プラズマ / 燃焼プラズマ / 物理モデル統合化 / 自己形成 / 崩壊抑制 / 熱粒子輸送 / MHD / ダイバータ |
|---|
| Research Abstract |
総合物理モデルの構築に向けて、以下の開発研究を行った。
1)MHD安定性コードと輸送コードの結合に先立って、トカマクプラズマにおける大域的、および周辺部に局在した理想MHDモードの線形安定性解析が可能である数値コードMARG2Dの拡張を行い、プラズマの安定限界だけでなく不安定な場合の非圧縮仮定に基づいた線形成長率の同定を可能にした。この拡張したMARG2Dコードを用いてトカマクプラズマの上部形状に対する周辺部MHD安定性の依存性を調べ、プラズマ上部形状を尖らせることで周辺部MHDモードが安定化されることを明らかにした。
2)上記MHD安定性コードMARG2Dとコア領域における熱・粒子輸送コードTOPICSを結合し、MHD安定性とプラズマ輸送の矛盾無いシミュレーションを可能とした。このコードを用いて、プラズマ周辺のMHD不安定性であるELMによるプラズマ周辺の温度分布の変化のシミュレーションを行った。
3)さらに、安定性コードとSOL-ダイバータモデルを1.5次元輸送コードに統合したシミュレーションコードTOPICS-IB(TOPICS extended to Integrated simulation for Burning plasma)を開発し、プラズマ性能に対するELMとSOL-ダイバータプラズマの自己矛盾のない効果を調べた。シミュレーションから、SOL-ダイバータプラズマの動的応答によるエネルギー損失の抑制、実験的に観測され物理機構が未解明だったエネルギー損失の衝突周波数依存性が自発電流とSOL輸送に起因することとその発生機構を明らかにした。
4)ダイバータプラズマのモデル化を行うに際して、先進的粒子コードPARASOLを用いたシミュレーションにより、ELM崩壊によるSOLダイバータプラズマ中の増加熱流の伝搬特性を明らかにした。
5)以上の成果は、IAEA国際核融合エネルギー等で成果の発表をすると共に、情報交換・調査を行った。
|
