核融合プラズマ研究に関する計算機シミュレーションコードの集中開発

1985 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60050047
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 佐藤 哲也 広島大学, 国立大(その他), 教授 (80025395)
• Keywords: 3次元MHDシミュレーション / マクロスケール粒子コード / 3次元カラーグラフィック / 爆縮シミュレーション

Research Abstract

1)3次元MHDシミュレーションの実用化
すでに開発した3次元コードを用いて、逆磁場ピンチの3次元ダイナミックスの解明、改良有限ベータコードによる非円形断面トカマクの圧力駆動不安定の発見とベータ限界の解析によって3次元シミュレーションの実用性がより鮮明となった。有限要素法3次元MHDコードもほぼ完成し、現在その有効性をテストしている。
2)3次元有限ラーモア効果MHDシミュレーションコード開発
すでに開発したコードを具体的にヘリカル系(ヘリオトロン)に応用し、交換不安定性に対するラーモア半径効果の可能性を見い出した。さらに、有限ベータではラーモア半径効果のためにディスラプションが発生する可能性があることが判明した。
3)マクロスケール粒子シミュレーションコード開発
長時間スケール化粒子コードを開発し、いくつかの低周波不安定性に対しその有効性を実証した。特に時間ステップを従来の粒子コードに対しほぼ無制限に近い状態にまで延ばせることがわかった。また、これとは別にマクロスケール化コードを開発し、電子ビーム入射によるトカマク電流駆動に対する基本的特性がいくつか解明された。これらの結果は、粒子シミュレーションの新時代の幕あけを意味する重要な成果と言える。
4)慣性核融合爆縮シミュレーションコード開発
核反応生成粒子輸送コードを用いて実験で観測された2次核反応に対し燃料とプツシャーの混合の可能性を指摘した。更に原子過程とX線輻射輸送コードを開発し、アルミニウム標的に対してコードのテストを行っている。
その他、カラーグラフィックの表現法の開発を合せて行い、3次元シミュレーション結果を16ミリアニメーションとして数本制作した。

Research Products

• [Publications] Physical Review Letters. 55-2. (1985)
• [Publications] Physics of Fluids. 28-12. (1985)
• [Publications] Physics of Fluids. 29-4. (1986)