| 研究課題/領域番号 |
19K14686
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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 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
林 祐貴 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00823387)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 非接触プラズマ / 再結合フロント / 熱パルス / 直線型装置 / リサイクリング / 流体コード / 体積再結合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核融合炉のダイバータ領域における非接触プラズマ中の再結合フロント領域は、プラズマの熱流制御と粒子制御の両面から重要な役割を担う。再結合フロントを定常維持し、その位置を適切に制御する必要がある。本研究は外部制御が容易な磁場配位の制御によりプラズマ-中性粒子相互作用の実効的断面積を局所的に変化させ、再結合フロントの磁力線方向位置を制御する新たな手法の実証を行う。さらに、炉心プラズマから流出した間欠的熱負荷が再結合フロントに流入した際の再結合フロントの動的挙動(崩壊・回復の時定数や電位構造の動的変化)を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
核融合炉において炉壁への熱負荷低減手法として有力視されている非接触プラズマと、上流で起こる不安定性に起因する突発的なパルスプラズマとの相互作用に関する研究を、直線型装置Magnum-PSIを用いた実験および2次元プラズマ流体シミュレーションを用いたモデリングにより進展させた。非接触プラズマへパルスプラズマが侵入すると、ターゲットにおいてパルスの前半部分は観測される一方で、後続のパルスは自身が発生させるリサイクリング粒子束の促進により抑制されると結論づけた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱核融合発電の実現に向けて、炉心からの過渡的な熱粒子放出現象に伴う炉壁への熱負荷を低減することが必須である。本研究では、パルスプラズマ自身が発生させるリサイクリング粒子束が後続のパルスを減衰させる現象を見出した。この現象を利用・発展させることで、非接触プラズマを用いた過渡的熱負荷の緩和手法を確立させ、熱核融合発電の早期実現に貢献できると考えられる。
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