| 研究課題/領域番号 |
15K05367
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ科学
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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 |
樋田 美栄子 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00273219)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | プラズマ / 非線形磁気音波 / 衝撃波 / 粒子加速 / 不安定性 / 粒子シミュレーション / 平行電場 / 高エネルギー粒子 / 無衝突衝撃波 / 陽電子 / 磁気音波 / 孤立波 |
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| 研究成果の概要 |
宇宙では様々な場所で高エネルギー粒子が生成されている。これらの粒子は、プラズマ中の大振幅磁気流体波（特に、磁気音波の衝撃波）によって加速されたものだと考えられているが、その詳細な機構は未だ分かっていない。本研究は、電磁粒子シミュレーションを用いて、衝撃波中で電子が励起する電磁擾乱が、イオンや陽電子の加速に及ぼす影響を解明し、衝撃波による粒子加速についての理解を深化させることに成功した。また、高エネルギー粒子による低域混成波不安定性は、宇宙プラズマと核融合プラズマに共通する物理であるが、その非線形発展をシミュレーションで明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
衝撃波による粒子加速とそれに伴う不安定性は、プラズマ物理の重要な課題であるとともに、宇宙の高エネルギー現象の根底にある物理としても注目されている。本研究は、強い磁場中の磁気音波衝撃波による急激な粒子加速について電磁粒子シミュレーションを行い、高エネルギー粒子の生成とその非線形効果について新たな知見を得た。この成果は、太陽フレアやパルサー磁気圏における高エネルギー粒子の生成機構解明に貢献するものである。また、高エネルギー粒子による不安定性に関する成果は、宇宙プラズマ研究のみならず、核融合発電を目指す磁場閉じ込めプラズマ研究への貢献も期待される。
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