| 研究課題/領域番号 |
16H04086
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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 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
渡邉 智彦 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30260053)
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| 研究分担者 |
前山 伸也 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (70634252)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | プラズマ乱流 / シミュレーション / ジャイロ運動論 / プラズマ / 乱流 |
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| 研究成果の概要 |
宇宙や核融合の高温プラズマでは衝突が非常に小さくなるため、プラズマ中に生じたさまざまな揺らぎが最終的に熱に変換されるまでに、電磁場や分布関数の微細構造が実空間及び速度空間を合わせた位相空間上に形成される。本研究では、磁場中でのプラズマに発生する乱流を、スーパーコンピュータを用いた数値シミュレーションにより解析し、(1)オーロラにともなう電磁場変動が乱流状態を経て微細構造を生み出すこと、(2)ドリフト波乱流中の分布関数の速度空間スペクトルが冪乗則を持つこと、(3)揺動の伝達率が一定となる小領域が形成され、分布関数の微細構造形成に普遍性が現れること、を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙を構成する主要な物質である電離ガスをプラズマと呼ぶ。そこに現れる様々な構造や揺らぎが最終的に熱に変換されるまでにどのような過程を経るかを明らかにするための研究を実施した。その結果、プラズマ中の揺らぎには、実空間だけでなく様々な速度成分を持つ変動が発達することで効率的な散逸が起きるとともに、その分布には一定の法則性があることが明らかになった。これは宇宙空間や核融合装置でどのように熱が生まれるかという基本的な物理過程の一端を明らかにした成果といえる。
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