2021 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 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, 那珂研究所 先進プラズマ研究部, グループリーダー (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金 史良 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂研究所 先進プラズマ研究部, 研究員 (40846747) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | プラズマ制御 / 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３年度は、米国のDIII-D装置での実験を予定していたが、新型コロナウィルス感染症拡大により渡航及び実験参加が見送られたため、予定していた研究は進まなかった。過去に得られたJT-60やDIII-Dの実験及びシミュレーションを用いて電子加熱のプラズマ輸送への影響を調べた。それらの結果をもとに、将来装置のITERやJT-60SAでのプラズマ予測や運転領域の評価を行った。得られた結果をまとめてThe 47th European Physical Society Conference on Plasma Physicsにて発表するとともに、論文にまとめて投稿した。結果は"Plasma Physics and Controlled Fusion誌に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症拡大により、渡航及び実験参加の制限が解除されておらず、本年度は研究がほとんど進捗していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和３年度に見送られた、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、JT-60SAやITER等将来の核融合実験装置での運転領域を検討する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症拡大に伴い、当初予定していた実験参加が見送られたため、旅費を使用しなかった。次年度は、令和３年度に見送られた実験を再度提案し、実験参加及び実験解析を行う。
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