| 研究課題/領域番号 |
17K07003
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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 |
核融合学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
武智 学 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂研究所 トカマクシステム技術開発部, 上席研究員 (40370423)
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| 研究分担者 |
井上 静雄 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂研究所 先進プラズマ研究部, 主任研究員 (80757956)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 核融合プラズマ / 磁気流体不安定性 / 負磁気シアプラズマ / ディスラプション / 内部輸送障壁 / トカマク / 炉心プラズマ / MHD不安定性 |
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| 研究成果の概要 |
強負磁気シアプラズマは世界最高性能を達成するほどの非常に高い閉じ込め性能を持ち、その高い自発電流割合により、プラズマ電流の定常化にも大きなアドバンテージを持つ上に、核融合炉の実現化に向けて非常に重要な、装置の小型化にも大きく貢献する非常に魅力的なプラズマである。しかしながら、プラズマの小崩壊や崩壊が頻発するため、将来の実証炉や核融合炉における有効な運転シナリオとは考えられていない。これらの崩壊は通常起こり得ない低圧力時にも頻発していたが、本研究によってこれらの発生原因の説明が可能としする領域が拡大された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、負磁気シアプラズマの多くの崩壊の原因となる不安定性の同定が可能となった。強負磁気シアプラズマが将来の炉において適用可能となることは炉設計に対して大きなインパクトを与える。喫緊ではHモードのELMによるダイバータへの過大な熱負荷が最大の問題となっているが、負磁気シアプラズマによる運転が可能であれば、ELMの無いLモードで炉が成立する可能性がある。また、自発電流が多い自己加熱プラズマが安定解をどこで持つのかは自明ではなく、電流ホールを持つような強負磁気シアプラズマになる可能性も否定できないが、この場合においても安定な放電が可能となることが期待される。
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