2016 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of nonlinear collisions on the energetic particle confinement in toroidal plasmas
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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, 工学研究科, 教授 (40249967)
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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クーロン衝突効果，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．GNETコードに導入した非線形クーロン衝突モデルについて検証を行った．まず，同様な非線形衝突モデルを用いているFokker-Planck型速度空間輸送解析コードTASK/FPとのベンチマークによる検証を計画した．TASK/FPでは，GNETコードの様に粒子ドリフト軌道などの有限軌道の効果を含まないため，GNETコードを速度空間のみ解法する様にして，シミュレーション結果の比較を行った．具体的には，ビーム粒子を速度空間中の１点に入射し，その定常解における速度空間分布の比較を行った．結果として，入射角度における分布は，良い一致を得ることができた．しかしながら，詳細に比較を進めるとビーム入射角度からの広がりは，良く一致しないことが分かった．原因の１つとして考えられるのは，TASK/FPにおいて用いられているルジャンドル展開が低次までしか用いられていないためだと考えられる．現在，より詳細な原因の究明を進めている．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核融合反応を含む中性子発生量を定量的に評価できた．さらに，NBI加熱の時間変化など中性子発生量の時間的変化を求めることに成功した．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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Research Products
(10 results)
