| 研究課題/領域番号 |
19K03798
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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 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
小川 国大 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (90632274)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 磁場閉じ込めプラズマ / 高エネルギー粒子 / 放射線計測 / 核融合プラズマ / 高エネルギー粒子閉じ込め / 中性子計測 / 重水素実験 / 中性子 / 高速イオン閉じ込め / アルヴェン固有モード |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁場核融合炉の大きな問題の一つはα粒子に代表される高速イオン(EP)が引き起こすアルヴェン固有モード(AE)によりEP自身が損失することである。核融合炉のα粒子ではキーパラメータであるEPの速度(VEP)/アルヴェン速度(VA)が１より大きく、EPの輸送（損失）時間が短くなりEP損失による炉壁への熱負荷のピーク値が大きくなる可能性がある。LHDでは磁場を下げるとVEP/VAが１より大きい領域までカバーできることがわかった。現行のEP計測の時間分解能を向上させるべく、サイズの大きなシンチレータを用いて高時間分解能の検出システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
重水素ガスを用いたプラズマ実験においては、プラズマの外に出てくる中性子総発生率及び中性子発生分布を計測することで、プラズマ内部の高エネルギー粒子閉じ込め情報及びその時間変化を得ることが出来る。
既設のアルヴェン固有モードの空間分布及び損失高エネルギーイオン束計測器に、中性子計測器を新たに加えた。アルヴェン速度の異なる放電で、アルヴェン固有モードの空間分布、損失高エネルギーイオン束、及び中性子計測機器での同時計測を行い、アルヴェン固有モードが与える高エネルギー粒子閉じ込めへの影響研究を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られる結果は、国際熱核融合実験炉におけるアルファ粒子による第一壁への熱負荷のピーク値の予測にとって有用である。近年、トカマクにおいても、共鳴摂動磁場の印加等による３次元磁場構造でのアルヴェン固有モード並びにその高エネルギー粒子閉じ込めへの影響が注目されているため、３次元である大型ヘリカルの成果は有用である。また、天体プラズマにおいても、2015年に「ひので」と「IRIS」衛星の共同によってアルヴェン波が観測されアルヴェン波によるコロナ加熱問題解明が進められており、アルヴェン波との相互作用という観点では上記問題の解明に貢献できる可能性がある。
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