| 研究課題/領域番号 |
19H01879
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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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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
洲鎌 英雄 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (80202125)
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| 研究分担者 |
松岡 清吉 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (10609986)
沼波 政倫 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (40397203)
仲田 資季 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (40709440)
登田 慎一郎 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (60332186)
佐竹 真介 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (70390630)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 核融合プラズマ / 新古典輸送 / 乱流輸送 / 運動論的シミュレーション / 磁場閉じ込め核融合プラズマ / 乱流輸送シミュレーション / 新古典輸送シミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、核融合プラズマ性能の向上に適した磁場配位、プラズマ密度・温度や電場分布等の条件を明らかにするため、荷電粒子の位相(位置・速度)空間上の分布関数を扱うプラズマ運動論に基づいて、磁場閉じ込めプラズマにおける粒子・熱エネルギー・運動量の輸送現象の物理機構解明とその定量的予測を行うことができる高精度の理論モデルとシミュレーションコードの構築および改良を進める。
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| 研究成果の概要 |
高精度の理論モデルとシミュレーションコードの構築・整備・改良を行うことによって、磁場閉じ込め核融合プラズマにおける粒子・熱エネルギー・運動量の輸送現象の物理機構解明とその定量的予測精度の向上に貢献した。基礎理論、大規模シミュレーションコードや輸送解析用乱流モデルのそれぞれの開発・拡張を行い、実験結果との比較による検証および改良が進められた。ドリフトおよびジャイロ運動論的シミュレーションによって、３次元磁場配位中のプラズマにおける新古典・乱流輸送現象の解析を行い、プラズマ閉じ込めに対する背景電場、ゾーナルフロー、複数イオン種、水素同位体や捕捉電子等の様々な効果の定性的・定量的理解が進展した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
無尽蔵にある資源や地球温暖化対策の観点から、核融合は究極のエネルギー源として、その早期実現が期待されている。一方、核融合プラズマは乱流輸送などの複雑な物理現象を包含し、その物理機構の解明や定性的・定量的理解は学術的観点からも非常に興味深い研究対象である。本研究によって、核融合プラズマ輸送過程に対する理論モデルやシミュレーションコードの構築・改良が進展し、核融合プラズマ性能の予測精度の向上や、普遍的かつ複雑なプラズマ現象の物理的理解の深化に貢献した。
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