2014 Fiscal Year Research-status Report
逃走電子の発生と増幅を考慮したトカマク閉じ込め磁場喪失現象の非線形過程の研究
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26820404
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
松山 顕之 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, 研究員 (90581075)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 逃走電子 / トカマク / ディスラプション / MHD / ITER |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ITERで予測されるMAオーダーの大電流逃走電子の発生に動機を得て、逃走電子発生現象とディスラプション時の閉じ込め磁場喪失の関係を明らかにするためのシミュレーション研究を進めている。今年度は大規模統合シミュレーションのための準備研究として、軌道追跡コード、MHD平衡コード、線形安定性コード、非線形MHDコード、1.5次元輸送コードなどの必要となるツール群の整備を進めた。これに並行して、低次のMHDモードの存在下における逃走電子の振る舞いを調べるため、逃走電子のドリフト軌道のエネルギー依存性を系統的に解析し、径方向にグルーバルな固有関数を持つマルチヘリシティーの不安定性が存在すると、電子ドリフト軌道とモードの共鳴(ドリフト共鳴)により、磁場が規則的であっても電子軌道がカオス化するような状況が存在することを明らかにした。モード間の位相が電子軌道のカオス化に影響し得ること、モードのトロイダル結合の効果が重要であること、など今後、非線形シミュレーションを進めていく上で有用な知見を得た。
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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
今年度は研究計画の初年度で、ディスラプションの定量的な解析に必要となる各種コードの整備が順調に進展した。また、今後、より詳細なシミュレーションを進めていく上で、研究の切り口となり得る物理検討についても進展があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
逃走電子とMHDの相互作用を調べる上で、逃走電子と背景プラズマの平衡状態をうまくモデル化することが重要である。このために運動論的なビーム成分を含めた1流体および2流体平衡のモデルおよびコードの開発を進める。開発した平衡モデルをベースにした非線形シミュレーションにより、逃走電子と背景プラズマの相互作用を調べる。これと並行して、実験との対応付けのため、非線形MHDシミュレーションによるJT-60Uプラズマの熱クエンチ現象の解析を進める。
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| Causes of Carryover |
研究開発状況に併せてコード開発に必要となるハードウェア・ソフトウェアの導入を平成27年度に遅らせるものとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度未使用分をシミュレーションコード開発に必要となるコンパイラ等の更新にあてる予定である。
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