| 研究課題/領域番号 |
18K03591
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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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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
井戸村 泰宏 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 室長 (00354580)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | ITER / ジャイロ運動論 / エクサスケール計算 / イオン温度勾配駆動乱流 / 捕捉電子モード乱流 / 水素同位体効果 / 不純物輸送 / LOC-SOC遷移 / 磁場閉じ込め核融合 / 新古典輸送 / 核融合 / 数値実験 / 電子加熱 / プラズマ乱流 / シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
様々なプラズマ加熱条件やプラズマパラメータにおける過渡的プラズマ応答や閉じ込め特性の変化を理解するために、大域的full-fジャイロ運動論コードGT5Dを多種イオン系に拡張し、エクサスケール計算機を用いた大規模数値実験を可能とした。多種イオン系プラズマの数値実験を実施し、イオン温度勾配駆動（ITG）乱流における不純物輸送機構や水素同位体効果を解明した。ジュール加熱実験におけるLOC-SOC遷移を模擬した電子加熱数値実験を実施し、LOC-SOC遷移で捕捉電子モード（TEM）乱流からITG乱流への遷移が発生し、炭素不純物が吐き出される現象を再現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
核反応生成α粒子による自己加熱が支配的となるITERや将来の原型炉では中性粒子ビーム入射（NBI）による炉心への粒子補給、運動量入力、エネルギー入力を多用した直接的な炉心制御が困難であることから、プラズマ乱流を介した間接的な炉心制御が重要な課題となっている。本研究により様々なプラズマ加熱条件やプラズマパラメータにおける多種イオン系プラズマの複雑なプラズマ乱流輸送を解析する手法が確立した。また、不純物輸送や水素同位体効果といったITERの重要課題に関する物理機構の解明が進展し、間接的な炉心制御手法の開発に向けた理論的指針が得られた。
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