| 研究課題/領域番号 |
17560738
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
滝塚 知典 日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (40354576)
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| 研究分担者 |
清水 勝宏 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (30391262)
林 伸彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (10354573)
中島 徳嘉 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合科学研究所・シミュレーション科学研究部, 教授 (30172315)
冨田 幸博 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合科学研究所・シミュレーション科学研究部, 准教授 (40115605)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
2,710千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 先進的粒子シミュレーション / 総合的流体シミュレーション / SOLダイバータプラズマ / トカマクプラズマ / 自発流 / 径電場 / 総合の流体シミュレーション |
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| 研究概要 |
磁場核融合プラズマの閉じ込め特性にはプラズマ流が大きな影響を及ぼす。また、周辺SOL領域におけるプラズマ流は、粒子と熱の制御特性を左右する。しかし、トロイダルプラズマ中の流れの形成機構については、未だ解明されていないことが多い。本課題の目的は、SOL・ダイバータのような開放領域と併存するトロイダルプラズマに発生するプラズマ流について、その形成機構と制御法を粒子シミュレーションにより研究することである。
本研究開始前の直線トカマク形状の2次元先進的粒子コードPARASOLを基礎に、本研究において2次元トロイダルPARASOLの改良開発を進めダイバータトカマクプラズマの全体シミュレーションが可能なコードを完成した。PARASOL物理モデルに関して、過渡的プラズマ流の研究のためにELM崩壊による突発的な高温粒子源モデルや、プラズマ流の直接的制御のための中性粒子ビーム入射源モデルを整備した。また、総合的ダイバータ流体コードSONICや統合トカマク輸送コードTOPICS-IBの改良開発も進め、不純物輸送とプラズマ流との相互依存性やELMエネルギー損失におけるSOLプラズマ流の影響等について研究を行った。
1次元PARASOLにより、SOL-ダイバータプラズマの非対称ELMに対する過渡応答を調べ、開領域における非対称熱流とプラズマ流の構造を明らかにした。2次元PARASOLにより、ラーマ半径の大小によって、閉じた磁場領域における半径方向電場が正負の向きを変えることを見いだした。さらにトロイダル2次元PARASOLにより、径電場と自発流の形成に対する捕捉イオンのバナナ巾効果を明らかにした。
本研究の成果は、核融合トロイダルプラズマの輸送・閉じ込めの物理理解を進め、改善閉じ込めの遷移と維持の制御法および粒子・熱制御法の開発に役立つことが期待できる。
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