| 研究課題/領域番号 |
18360441
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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 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
長 照二 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80171958)
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| 研究分担者 |
平田 真史 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (70222247)
小波蔵 純子 筑波大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60302345)
沼倉 友晴 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (90375379)
岸本 泰明 京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 教授 (10344441)
八坂 保能 神戸大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (30109037)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 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 |
11,840千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 1,140千円)
2007年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2006年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
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| キーワード | 内部輸送障壁 / 電場の径方向シアー / 外部制御による内部輸送障壁生成 / 乱流抑制 / エネルギー閉じ込め改善 / ITER / ミラープラズマ / 経済的核融合炉 / 核融合 / 電場シアー / 乱流 / プラズマ閉じ込め / 帯状流 / 層流 / X線 |
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| 研究概要 |
研究内容は以下の通りである。即ち、プラズマ内で半径方向にプラズマの持つエネルギーが逃げることを防ぐための内部輸送障壁(ITB)を、外部から制御する解析検討を行った。エネルギー輸送障壁部は、強い回転速度差(シアー)を持って局所的に創られる。このような強い渦度を持つ回転層は、プラズマ中心位置をはずした電子サイクロトン加熱により生成維持され、局所的に高エネルギー電子を生成し、これにより元のガウス分布形状のなだらかな径方向電位分布を、一部膨らみ(ハンプ)を持つ電位分布形状に変形する。
イオン温度や電子温度の局所的な勾配は、内部輸送障壁内で明らかに増大し、これは丁度トカマクやステラレータ装置の内部輸送障壁と類似している。内部輸送障壁内のイオンや電子の実効的熱拡散係数が減少していることが分かる。またこの内部輸送障壁では低周波乱流の抑制が観測され、内部輸送障壁を境に乱流構造が障壁内外で分離されて繋がっていない様子が、分かる。
この研究の意義や重要性は以下の通りである。上述のように、プラズマ内部のエネルギー閉じ込めの改善を行い、よりコンパクトで経済的な核融合実現には、内部輸送障壁によるエネルギー閉じ込めとその制御が喫緊の研究課題である。ところが現在内部輸送障壁の外部制御方法が確立されていない一方、ITER等では、これを重要視しているために、その手法と物理機構を明らかにすることは必要不可欠である。
本研究ではそのはじめての成功に当たる画期的な研究成果と位置づけることができる。
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