2012 Fiscal Year Annual Research Report
多重輸送障壁の分布形成・崩壊の相互作用ダイナミクスと熱排出抑制の研究
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22760665
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
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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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 核融合プラズマ / 輸送障壁 / 熱排出 / ダイバータ / 統合コード / シミュレーション / 分布形成 / 分布崩壊 |
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| Research Abstract |
１．統合モデル・コードの改良：炉心・周辺統合コード（炉心プラズマの1.5次元輸送コードTOPICSに周辺プラズマの５点モデルを結合した統合コード）に粒子供給ペレット入射モデルを結合したコードをさらに改良して、ペレットを用いた制御研究を効率良く行えるようにした。
２．境界輸送障壁（ETB）崩壊の熱排出抑制とプラズマの高圧力化との両立性：統合シミュレーションを行い、高いプラズマ圧力を維持しつつ熱排出を大きく抑制できる条件を調べた。自然発生するETB形成・崩壊サイクルの中間のタイミングに相当するプラズマにペレットを入射すると、プラズマ圧力をあまり低くしない（自然発生崩壊時より５％程度低い）で、熱排出を大きく抑制できた。その場合、低磁場側から入射すれば小さいペレット（ETB内の粒子数の１％程度）で熱排出を大きく抑制できる。また、ペレットの入射速度を遅くすると浅い位置で崩壊を起こして熱排出を大きくしてしまうことから、輸送障壁の内側端に近づける速度が必要であった。以上の条件で、ペレットはETB内深く侵入し、ETB内側端に局所化した崩壊を起こすことで、熱排出を大きく抑制することを明らかにした。
３．内部輸送障壁（ITB）を模擬する輸送モデルの検証：放物型ITBを模擬する輸送モデルは未だ実験で検証されていないため、JT-60Uのデータを用いて輸送モデルを検証した。電流拡散バルーニングモードモデルとボーム・ジャイロボーム（BgB）モデルは、実験に近い温度分布が得られるが、ドリフト波乱流モデルGLF23は実験に比べ温度が高くなった。ただし、BgBモデルでは明確なITBが見られない。より多くの実験データと比べ検証する必要がある。
４．研究調査および成果発表：第24回IAEA核融合エネルギー会議で口頭発表を行うなど、得られた研究成果の発表を行い、調査・討論を通して、関連する研究の情報を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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