2015 Fiscal Year Research-status Report
トロイダルプラズマにおける非線形衝突の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響
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26420851
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村上 定義 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40249967)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高エネルギー粒子 / 非線形クーロン衝突 / 運動論方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，これまで高エネルギー粒子閉じ込めにおいて考慮されていなかった非線形衝突効果，すなわち高エネルギー粒子間衝突の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響について，５次元位相空間ドリフト運動論方程式解析コードGNETを拡張し，研究を行う．平成２７年度は，昨年度GNETコードに導入した非線形衝突モデルについて流体型のFokker-Planck解析コードTASK/FPとのベンチマークを行った．粒子軌道の効果を無視し，単位体積当たりにビームイオンを発生させ，その場合のビームエネルギー減衰分布のビームパワー依存正について，得られた結果を比較した．結果として，比較的良い一致がえられることが示された．現在，より現実的な配位における非線形衝突効果の検証を進めている．この他，この非線形高エネルギー粒子間衝突演算子を応用し，LHD重水素実験における重水素ビーム間の核融合反応の評価を行うことに成功した．これによりこれまで評価されていなかった，有限軌道幅を含む高エネルギー粒子間の核融合反応を含む中性子発生量を定量的に評価できた．これらの研究成果は，国際会議等で発表するとともに，論文として投稿・掲載された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
GNETコードに組み込まれた非線形衝突演算子のベンチマークと流体的なFokker-Planckコードとのベンチマークを行い，コードの信頼性の検証が行われた．現在，より現実的な状況における非線形衝突効果の検証を進めている．また応用として，これまで非線形衝突モデルで得られた知見をもとに高エネルギー粒子間の核融合反応を計算するコードを整備し，新たな結果を得ることができた．これらのことから，当初の予定よりも若干進行が遅れているが，応用研究が進められるなど，おおむね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでのベンチマークによる検証をもとに，さらに基礎的な状況を仮定し，非線形衝突の影響を検証する．次に，現実的な配位（JT-60やLHDなど）を用いて実験プラズマにおける非線形衝突のビーム粒子損失への影響について検討をすすめる．また，応用として進めている高エネルギー間における核融合反応の評価についても，様々な状況について検証を進める．特に，LHD重水素実験においては，重水素間の核融合反応の定量的な評価が求められており，高エネルギー粒子間の反応を含む定量的な評価を行う．
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