| 研究課題/領域番号 |
20K14446
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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 | 京都大学 (2022)
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2020-2021) |
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研究代表者 |
金 史良 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (40846747)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | プラズマ乱流輸送 / 内部輸送障壁 / 非局所的輸送 / トカマクプラズマ / 雪崩輸送 / 径電場ダイナミクス / 過渡応答解析 / ニューラルネットワーク / 大域的ダイナミクス / JT-60U / 径電場 / イオン熱輸送 / 電子熱輸送 / 荷電交換分光法 / 自己組織化臨界現象 / 硬直性分布 / マイクロ波反射計 / 電子サイクロトロン放射計測 / 帯状流 / ストリーマ / ドリフト波乱流 / 非局所輸送 / 電場シア / 電場曲率 / ニューラルネット / ノイズ除去 / プラズマ乱流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、トカマクプラズマにおける内部輸送障壁(ITB)の制御の鍵を握る大域的輸送特性の解明に向けて、ITBの過渡応答実験を行い熱流束と乱流伝播を同時観測することで、ITBの輸送機構を明らかにすることを目的としている。この目的を達成するために、(i)那珂核融合研究所のJT-60U装置を用いて過渡輸送解析手法を確立し、(ii)米国・ゼネラルアトミックス社のDIII-D装置を用いて固体ペレット入射などによるITBの過渡応答実験を行い、熱流束と乱流の同時観測から因果関係を特定してITBの大域的輸送機構を明らかにしていく。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、トカマクプラズマにおける内部輸送障壁(ITB)の大域的応答の起源を探求し、ITBの形成機構の理解を目指した研究である。ITB形成/非形成時における熱流束や径電場のダイナミクスを多点空間で観測し、比較した結果、大域的な輸送の低減が径電場の成長に寄与し、ITBの発現に決定的な影響を及ぼしていることを明らかにした。この結果は、核燃焼プラズマ制御を目指す上で、従来の局所輸送モデルを拡張し、グローバルな輸送効果を取り入れたモデル開発の重要性を強調している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、トカマクプラズマにおける内部輸送障壁(ITB)の形成機構についての理解が大幅に進展した。大域的輸送がITBに与える影響は著しく、理論モデルの検証や改善に重要な発見となった。また、ITBは高温プラズマの乱流輸送を抑制し、プラズマの性能向上に重要な役割を果たす。ITB形成機構の解明は、トカマクプラズマの制御技術や将来の核融合エネルギー利用に関する基礎物理の構築に大きく貢献する。
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