2013 Fiscal Year Annual Research Report
統合モデルによるトカマク炉心プラズマ動特性の解明とシミュレータの開発
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23360416
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
小関 隆久 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六ヶ所核融合研究所, 嘱託 (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那珂核融合研究所, 研究主幹 (10354573)
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那珂核融合研究所, 研究員 (90455296)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 統合モデル / トカマク / 炉心プラズマ / シミュレータ / 熱粒子輸送 / MHD / ダイバータ |
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| Research Abstract |
コードの統合化を引き続き行うと共に、開発したコードによる核融合炉心プラズマに於ける重要課題の解明を行った。１）炉心プラズマのコア領域における熱・粒子輸送コードTOPICSを統合コードプラットフォームとし、中性粒子ビームと電磁波による加熱・電流駆動を用いた規格化ベータと周回電圧の複合帰還制御コントローラをJT-60SAにおける定常高ベータ運転に適用した。開発した統合制御ロジックを用いて、プラズマ内部分布の最適化により、炉心プラズマで必要となる高密度（グリーンワルド比0.88）で規格化ベータ値が4以上のプラズマを定常維持できることを示した。２）TOPICSに、核融合科学研究所との協力を基に、3次元平衡コードVMECおよび新古典輸送コードFORTEC-3Dを組み合わせた統合モデルを構築し、JT-60Uにおける非軸対称摂動磁場で生じる新古典トロイダル粘性のトロイダル回転への影響を定量的に明らかにした。また、TOPICSの平衡ソルバーに遠心力効果を含むように拡張し、プラズマ流の効果を含むMHD安定性コードMINERVAとTOPICSを結合することにより、MHD安定特性の自己無 撞着な解析手法を開発し、JT-60SAの定量的評価を行った。３）周辺プラズマとダイバータプラズマコードの統合化を進める上で拡張性に優れ、並列化計算効率の高いMulti Program multi Data (MPMD)モデルの開発を行い、その有効性を実証した。周辺プラズマ領域の粒子・熱輸送を解くSONICコードを用いて、JT-60SA及び原型炉の熱制御シナリオについて解析を行い、不純物ガスパフ等により熱負荷の観点でダイバータが成立する運転領域を見いだした。４）炉心プラズマにおける重要課題であるELM制御特性を調べ、有効なペレットの入射条件を明らかにし、ITERにおけるELM制御に指針を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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