2019 Fiscal Year Research-status Report
先進核融合プラズマにおける電子加熱の乱流輸送への影響
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19K03805
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 麻衣子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員(定常) (20391261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金 史良 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 博士研究員(任常) (40846747)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電子加熱 / イオン系乱流 / 電子系乱流 / 磁気シア / 電場シア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
国際熱核融合実験炉（ITER）や原型炉における燃焼プラズマでは、核融合反応により生じたアルファ粒子による電子加熱が主体となる。本研究では、燃焼プラズマで課題となる電子加熱が支配的な領域でのプラズマ乱流輸送の解明、将来の装置でのプラズマ分布予測と運転シナリオ開発を目指し、プラズマ輸送を決めるイオン系乱流と電子系乱流の特性と相関を、実験と理論の両方のアプローチにより明らかにすることを目的としている。
令和元年度は、電子加熱実験が可能なDIII-D装置において、低から高パワーの電子加熱（電子温度Te/イオン温度Ti）領域と、様々な磁気シアでの実験とデータ取得を行う実験計画をたて、研究協力者と実験提案に関して議論を行った。また解析ツールを用意しテスト計算を行った。一方、当初予定していたDIII-D装置における実験を令和元年度は行えなかったためデータは得られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
加熱や計測機器の整備が不十分だったため、DIII-D装置において関連する実験が実施できなかった。また、情報収集のため2つの会議への参加を予定していたが、大型台風による交通機関の運休や世界的な感染症流行の影響により会議が延期になったことから、参加できなかった。このため研究が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
DIII-D装置の低から高パワーの電子加熱（電子温度Te/イオン温度Ti）領域と、様々な磁気シアでの実験とデータ取得を行う。ここでは、低波数揺動と高波数揺動をプラズマ・コア部において同時計測、輸送過程を評価するのに充分な時間・空間分解能で電子密度・イオン温度・電子温度を計測することで、電子加熱時のイオン系乱流と電子系乱流の相関、乱流と輸送の相関を初めて明らかにする。磁気シアと回転シアを各々スキャンしたデータセットを比較し、粒子・エネルギー閉じ込めの劣化を緩和する運転領域を探る。
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| Causes of Carryover |
実験及び会議の延期により、次年度使用が生じた。令和2年度は、DIII-D装置での実験提案を行い、また実験に必要な機器の整備を進めて実験に参加する予定である。このための旅費や機器の調達に使用する。
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