| 研究課題/領域番号 |
15360495
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
伊藤 公孝 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50176327)
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| 研究分担者 |
佐貫 平二 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80109355)
洲鎌 英雄 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80202125)
登田 慎一郎 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60332186)
藤堂 泰 核融合科学研究所, 理論シミュレーション研究センター, 助教授 (00249971)
福山 淳 (福山 敦) 京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (60116499)
矢木 雅敏 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (70274537)
伊藤 早苗 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70127611)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | 核融合燃焼プラズマ / 輸送理論 / 長い空間相関を持つ揺動 / 核融合反応の乱流輸送効果 / メゾスケール揺動 / 高エネルギー粒子 / 帯状流 / 輸送分岐理論 / プラズマ乱流 / 乱流構造形成 / 燃焼プラズマ界面 / 乱流輸送係数 / 確率遷移 / 長距離相関 / 長空間相関 / 乱流輸送理論 / 核融合燃焼 / トロイダルプラズマ / 構造相転移 / 乱流統計 / 非平衡物理学 |
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| 研究概要 |
この研究の目的は、核融合自己点火状態にある磁場閉じ込めプラズマの輸送現象の理論的な基礎を形成することである。特に、核融合燃焼状態のプラズマが、現在のプラズマと比較し、質的な相違を示しうるものと考え、その点に着目して核融合燃焼プラズマの輸送理論の基礎を構成することを目指す。
当初の計画に述べた、多次元の複雑なプラズマ構造中で高エネルギー粒子のダイナミクスを精密に解する手法や自己維持乱流を解析するための理論手法に基づいて、核融合燃焼プラズマの輸送理論の基を開拓することができた。例えば、与えられた乱流場のなかで、高エネルギーのアルファ粒子(核融合反応生成物)がどのような輸送を受けるか解析を行った。乱流場のKubo numberが1より大きい場合は、従来の予想と異なり、高エネルギーのアルファ粒子の拡散係数が主プラズマより増大する事が発見された。また、長い空間相関を持つ揺動の効果を研究した。とくに微視的乱流と巨視的構造をつなぐ間のスケールであるメゾスケール揺動として、帯状流の重要性に焦点を当て、研究を推進した。裸の乱流のみを取り入れた輸送理論の問題点を克服し、従来の謎をいくつも解決することができた。
以上のように、核融合反応生成物の輸送、核融合反応による乱流輸送への影響、長い空間相関を持つ揺動の効果、新しい輸送分岐理論、という観点について、当初の計画目標を満たす成果が得られた。特に、多スケール乱流とその輸送に関する研究については、新たな理論の方法論が必要であったが、それについて体系的な成果を上げることができた。全体として、当初の計画目標を大幅に上回る成果である。
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