2012 Fiscal Year Annual Research Report
実形状多流体トカマク輸送コードによるプラズマ回転と閉じ込め改善の研究
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22760667
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
本多 充 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 (90455296)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 運動量輸送 / 径電場 / トカマク / 多流体方程式 / プラズマ平衡 / 残留応力 |
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| Research Abstract |
磁気座標系における多流体輸送コードTASK/TXの方程式を体系化させることに成功した。軸対称性を仮定した直線磁気座標系において、マクスウェル方程式から磁束や電場の時間発展を記述する方程式系を導出した。またそれらはオーダリングの取り方を変えることで既存の体系と矛盾しない結果を導くことを示した。運動方程式はドリフトオーダリングを基本とし、新古典理論と乱流粒子輸送と矛盾しない体系を組み上げた。ビームイオンの方程式も立て、高速イオン系を含んだ形で全体の方程式系を矛盾なくまとめることに成功した。
原子力機構で開発を進めている平衡コードとの結合に向け、平衡コードが担う計算部分と輸送コードで担当する部分の切り分けを進めた。また、平衡コードそのものの改良に着手し、磁力線追跡（磁気面平均）ルーチンを改良すると共に、平衡やプラズマ電流の収束速度の改善に成功した。
径電場シアによる残留応力モデルを統合型輸送コードTOPICSに導入し、その影響について調べた。取り込んだモデルは温度勾配を主な駆動源としているため、輸送障壁が形成されるプラズマで有意な働きをすることを確認した。また、プラズマサイズに比して外部入力パワーが減少するITERでは中性粒子ビーム入射に替わって残留応力が主要なトルク源となりうる事をシミュレーションで示した。OFMCに取り込んだ3次元磁場効果によって、アルファ加熱が主体であるITERにおいてアルファ粒子が実質的にプラズマ電流と逆方向のトルクを生むことを数値的に確認し、それを取り込んだ回転予測シミュレーションを行うことに成功した。
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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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