| 研究課題/領域番号 |
21K03513
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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 | 中部大学 |
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研究代表者 |
伊藤 公孝 中部大学, その他の部局, 顧問 (50176327)
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| 研究分担者 |
神谷 健作 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員 (60360426)
佐々木 真 日本大学, 生産工学部, 准教授 (70575919)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 輸送障壁発生機序 / 大域的弾道的熱輸送 / 乱流の捕捉 / リミットサイクル / 崩壊現象 / MHDモード・リミットサイクル / 乱流構造 / 磁化プラズマ / 輸送障壁 / 動的応答 / 強相関乱流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、磁化閉じ込めプラズマの輸送障壁の動的応答の代表的現象として、特に(a)L-H遷移、(b) 内部輸送障壁の形成機構、さらには(c)H-モード輸送障壁の自律的変動、に関わる動的応答を対象に選ぶ。これらの対象に、最新のプラズマ乱流理論「強相関乱流」の展開を応用する。こうした方法論によって、未解決の諸問題（例えば、L-H遷移での二段階遷移や遅い遷移、内部輸送障壁の発生動態、そしてH-モード障壁でのedge-harmonic oscillation (EHO)や中規模のedge-localized modes (ELM)）に理解を与えモデルを検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、磁化閉じ込めプラズマにおける輸送障壁の動的応答の例として、H-モード輸送障壁(H-TB)と内部輸送障壁(ITB)に関わる動的応答を対象に、強相関乱流の方法を応用した。
H-TBにおけるリミットサイクル発生の機構を理論・実験で検証解明し、また大規模なH-TBの崩壊現象ではテアリングモードの突発をJT-60U実験装置の観測データに発見しモデルも提示した。ITBについては、新仮説(大域的な弾道的な熱輸送の消失がITBの発生を促すという描像)を、同装置の実験結果の中に見出し、ITB形成と崩壊に対する弾道的な熱輸送の効果を実験的に評価した。
以上の様に多くの成果を達成し広く発信した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
不均一磁化プラズマは、太陽風などの自然現象として、また実験室でも磁場閉じ込め制御核融合をテーマに、世界中で研究されている。これらのプラズマに現れる輸送障壁の動的応答は、社会的にも学術的にも重要な未解決問題である。
学術的意義としては、こうした未解決問題の解明のために、ごく最近展開された強相関乱流理論の描像を応用する点である。その結果の一例であるが、H-モードの輸送障壁で、リミットサイクルや崩壊現象に新たな描像を提案し実験検証し、全く新たな描像を見出した。これらの成果は、輸送障壁の安定的保持を通じた核融合開発への寄与や、太陽風爆発への減災へ寄与など、社会的にも大きな意味を持つ。
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