| 研究課題/領域番号 |
03680009
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
毛利 明博 京都大学, 総合人間学部, 教授 (10025926)
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| 研究分担者 |
中村 定男 京都大学, 医療短大, 教授 (50026796)
吉川 潔 京都大学, 原子エネルギー研究所, 教授 (00027145)
田中 仁 京都大学, 総合人間学部, 助手 (90183863)
道下 敏則 京都大学, 総合人間学部, 助手 (00166050)
湯山 哲守 京都大学, 総合人間学部, 助手 (90026815)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1992年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1991年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | D-Hい核融合 / イオンビームコライダー / 直接エネルギー変核 / プラズマヘリコン波 / 電磁場融合ポテンシャル / プラズマ閉じ込め / ミラー損失 / D-He核融合 / 直接エネルギー変換 / 電磁場結合ポテンシャル / DーHe核融合 / イオンビ-ムコライダ- / 直接エネルギ-変換 / ミラ-損失 |
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| 研究概要 |
月面に堆積している^3Heと水中のDを燃料にして、将来の環境破壊に結び付かないエネルギー源となる^3He-D核融合炉の適切な方式を開発していくことを目的に本研究を遂行した。ここでは、新たに考案した方式であるイオンコライダーを実験的に調べ、解決すべき問題点を抽出することを課題としてきた。この方式では、軸磁場と径方向の電場で高エネルギー粒子に対する実行的ポテンシャル井を形成し、軸付近にあるプラズマ柱よりイオンを引き出し、加速し閉じ込める。閉じ込められたイオンは互いに対向衝突して融合反応を起こす。
研究は計算機によるシュミレーションによる炉としての成立要件の検討と、実験による基礎的な検討を行った。これから、以下のことが判った。
(1)炉としての可能性を2Dフォカープランクコードで調べ、電子温度が保持できれば可能性がある。特に、軸方向にエネルギーの低いイオンを逃がすことが反応性を高める。
(2)軸付近のプラズマ柱はヘリカルモードのヘリコン波を励起して定常的に形成することが出来る。
(3)プラズマ柱は磁場絶縁法を用いて径方向に高い静電ポテンシャルに維持でき、これからイオンビームを引き出すことが出来る。
(4)引き出したイオンの軌道はポテンシャル井戸内の計算軌道と非常によい一致をしており、対向衝突は予想通りに発生する。
(5)径全体を破壊するような不安定性は現段階では見いだしていない。
用いた実験装置は最大磁場が3KGと低くて、対向衝突による融合反応は観測できなかった。この実証には大口径の高磁場装置の設置をまたねばならない。
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