2015 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated multi-time-scale simulation of energetic ion dynamics in tokamak plasmas
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25820443
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
Bierwage Andreas 国立研究開発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, 研究副主幹 (10584691)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 核融合 / トカマク / 高エネルギーイオン / アルフベン波 / 波・粒子共鳴 / マルチ時間スケール動力学 / 非線形シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究のゴールはJT-60トカマクで観測されている突発的大事象(ALE)のトリガー機構を明らかにすることである。以下の結果が得られた。
（１）2013年度に開発したマルチ時間スケールシミュレーションコードにより数回のALEサイクルを再現することができた。異なる波長を有する多数のモードが同時に励起される時、ALEが発生することをコードにより予測した。この予測はJT-60の実験データを再吟味することにより確認された。
（２）2014年度に開発した粒子軌道に基づいた共鳴解析手法を非線形領域へ拡張した。これにより周波数挿引現象と現実的な形状および大振幅揺動下における高エネルギーイオン輸送を解析することが可能となった。
（３）2014年度発見したアルフベン波と音波の新しい結合機構をより現実的なモデルを用いて研究した。以前の結果を検証するとともに音波の減衰率を数値的に評価することが可能となった。
（１）および（２）よりALEのトリガー機構を完全に理解する手がかりを得た。当初の目標はほぼ達成できたと考えられる。今後、詳細な解析を進めることでさらなる進展が見込まれる。（３）は当初の計画を上回る成果である。2015年度は研究費を利用し国際共同研究のためマックスプランクプラズマ物理研究所を訪問した。これによりこの研究の総括を行うとともに次の研究計画の立案を進めた。高エネルギー粒子に関するIAEA技術会合(IAEA本部、ウイーン、オーストリア)において招待講演を行うとともに２本の論文がPhysics of Plasmasに掲載された。あわせて2015年度日本原子研究開発機構研究開発功績賞を受賞するとともに2015年度プラズマ・核融合学会第２０回技術進歩賞を受賞した。
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| Remarks |
受賞:
2015年度日本原子研究開発機構研究開発功績賞
2015年度プラズマ・核融合学会第２０回技術進歩賞
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