2008 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
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18360448
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
小関 隆久 Japan Atomic Energy Agency, 核融合研究開発部門, 研究主席 (50354577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 研究副主幹 (10354573)
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| 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 / 崩壊制御 / 熱粒子輸送 / MHD / ダイバータ |
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| Research Abstract |
(1)α粒子加熱・輸送を中心としたコアプラズマ統合モデルの開発:核融合反応で生成した高エネルギー粒子の輸送およびアルフェン固有モード等による異常輸送モデル(速度空間1D+実空間1Dのフォッカープランクコード)を、コアプラズマ輸送コードと結合し、炉心級の燃焼プラズマにおける定常化・振動の初期結果を得た。また、プラズマ流輸送モデルの開発を進め、自己形成制御に向けて、リップルやNBIによる高速中性粒子の荷電分離が引き起こすトルクがプラズマ回転に与える影響とその物理機構を明らかにした。
(2)ペデスタルプラズマにおける結合モデルの開発:プラズマ周辺及びペデスタル領域の輸送・MHD・粒子挙動を統合化したペデスタルプラズマ統合モデル構築を進め、周辺部局在モード(ELM)によるエネルギー損失の衝突周波数依存性、ELM周波数の加熱パワー依存性を解明した。また、ペデスタル領域を新古典輸送モデルとすることで、実験で観測されたELM間輸送の衝突周波数依存性を再現した。さらに、ペデスタル内側圧力勾配の急峻化により不安定モードの固有関数が広がり、エネルギー損失の増加やELM周波数の低下を明らかにした。
(3)ダイバータプラズマにおける結合モデルの開発:ダイバータ部を流体モデルとし、中性粒子と不純物を運動論モデルとする各モデルの結合を進め、複雑なメタンの解離過程を正確に扱える利点を活かし、化学スパッタリングによる主プラズマへの炭素混入の増大機構を明らかにした。
(4)第22回IAEA Fusion Energy Conf.にて5件(内1件は口頭発表)の発表を行うなど、得られた研究成果の発表を行い、調査/討論を通して、自己組織化、振動等の情報を得た。
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