| 研究課題/領域番号 |
19K14685
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
黒田 賢剛 九州大学, 応用力学研究所, 学術研究員 (40795035)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 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 | 球状トカマク / プラズマ立ち上げ / 核融合発電 / 非誘導電流駆動 / CHI / 電流駆動手法 / 磁場閉じ込め / 駆動電流増倍率の向上 / 閉じ込めの効率改善 / 真空容器内コイルの評価 / プラズマ / CHI電流駆動 / リコネクション / コイルコイル設計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核融合発電実現のためのプラズマ実験装置QUEST(九州大学)では近年、装置への導入を容易にする新設計電極を用いた同軸ヘリシティ入射(CHI)システムのプラズマの立ち上げ評価実験が行われている。このCHI手法による初期形成プラズマに電子サイクロトロン加熱を重畳することで高効率のプラズマ閉じ込めが期待される。本研究ではCHIによるプラズマ発展過程を理論的に明らかにすることにより高精度な数値予想を可能とし、電極形状及びコイル配置を変更した最適配位におけるCHIプラズマの形成を評価する。
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| 研究成果の概要 |
本件では国内最大の球状トカマク装置QUESTにおいてCHI手法によるプラズマ立ち上げ研究を実施した。CHIは真空容器内の円環状の電極から電流をプラズマ中に入射することによりプラズマを発展させて閉じ込め配位を形成させる。一つ目の成果は、入射電流とプラズマ発展の理論的な解明が為されたことである。二つ目の成果としてその解明された理論に基づき試作電極を再設計して常設電極として改造を施し、期待通りの性能が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
将来の核融合発電炉に球状トカマク型の炉が適用出来れば建設コストの大幅な削減が見積もられ、その為の有効なプラズマ立ち上げ手法の研究がQUESTで実施されている。本件ではCHI手法の新たな理論的知見が得られ、QUESTへの導入実績は様々な装置への展開による更なる研究の発展を示唆する。今後QUESTでは新たに導入された本手法を活用してRF加熱などの他の手法と組み合わせることで様々な立ち上げシナリオの検討と評価が行われる。
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