実形状多流体トカマク輸送コードによるプラズマ回転と閉じ込め改善の研究

• 研究課題/領域番号: 22760667
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 本多 充 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究員 (90455296)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 理論シミュレーション / 運動量輸送 / 径電場 / トカマク / 多流体方程式 / プラズマ平衡 / 残留応力 / 新古典輸送 / プラズマ回転 / 径方向電流 / ビーム駆動電流 / 遮蔽因子 / 分極電流 / 輸送シミュレーション / 径方向電流トルク / アルファ粒子 / 異常粒子輸送モデル / 体積拡大

研究概要

研究代表者が開発した多流体輸送コードTASK/TX の包含する物理を明らかにすると共に、モデルの拡張を行った。コードを用いて、径電場、径方向電流トルクとプラズマ回転の密接な関係を明らかにした。独自に導出した径方向電流トルクを評価する手法を高速粒子軌道追跡コードに実装し、シミュレーションや実験解析でトルクを定量的に評価する手法を確立した。ビーム駆動電流効率を予測する、衝突率効果を含めた新モデルを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of local toroidal field ripples due to test blanket modules for ITER on radial transport of thermal ions (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Oyama, H. Urano, K. Shinohara, M. Honda
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol. 52 号: 11 ページ: 114013-114013
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/11/114013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modifications to the edge radial electric field by angular momentum injection in JT-60U and their implication for pedestal transport (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kamiya
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 52 号: 11 ページ: 114010-114010
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/11/114010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core and edge toroidal rotationstudy in JT-60U (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshida, Y. Sakamoto, M. Honda
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol. 52 号: 2 ページ: 23024-23024
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/2/023024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of L/H Transition with Self-Consistent Integrated Modelling of Core and SOL/Divertor Transport (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yagi, K. Shimizu, T. Takizuka, M. Honda
  • 雑誌名: Contribution to Plasma Physics 巻: Vol. 52 号: 5-6 ページ: 372-378
  • DOI: 10.1002/ctpp.201210019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collisionality dependence of a shielding factor of a beam driven current (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Honda, M. Kikuchi and M. Azumi
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol. 52 号: 2 ページ: 023021-023021
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/2/023021
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Neoclassical Relationship between the Radial Electric Field and Radial Current in Tokamak Plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Honda
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 80 号: 11 ページ: 114502-114502
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.114502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha particle-driven toroidal rotation in burning plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Honda, T. Takizuka, K. Tobita, G. Matsunaga and A. Fukuyama
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol.51 号: 7 ページ: 73018-73018
  • DOI: 10.1088/0029-5515/51/7/073018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neoclassical Transport Modeling Compatible with a Two-Fluid Transport Equation System (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Honda, A. Fukuyama and N. Nakajima
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 1403008-1403008
  • DOI: 10.1585/pfr.6.1403008
  • NAID: 130000903680
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neoclassical Transport Modeling Compatible with a Two-Fluid Transport Equation System (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Honda
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6
  • NAID: 130000903680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modelling of anomalous particle transport for dynamic transport simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Honda, A. Fukuyama, T. Takizuka and K. Shimizu
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol. 50 号: 9 ページ: 095012-095012
  • DOI: 10.1088/0029-5515/50/9/095012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation technique of free-boundary equilibrium evolution in plasma ramp-up phase (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 雑誌名: Computer Physics Communications 巻: Vol. 181 号: 9 ページ: 1490-1500
  • DOI: 10.1016/j.cpc.2010.04.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation technique of free-boundary equilibrium evolution in plasma ramp-up phase (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Honda
  • 雑誌名: Computer Physics Communications 巻: 181 ページ: 1490-1500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of anomalous particle transport for dynamic transport simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Honda
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 50
  • 査読あり
• [学会発表] トカマクプラズマにおける非両極性径方向電流が引き起こすトルクと径電場の新古典的応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島県東広島市
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] トカマクプラズマにおける非両極性径方向電流が 引き起こすトルクと径電場の新古典的応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島県東広島市
  • 招待講演
• [学会発表] TOPICS とOFMC を用いたトロイダル運動量と径電場の輸送シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 第29回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Predictive Transport Simulations Consistent with Rotation and Radial Electric Field Using TOPICS with OFMC (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 学会等名: 第24回IAEA 核融合エネルギー会議
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Multi-fluid transport equations on the flux coordinates in tokamaks (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 学会等名: 第39回プラズマ物理に関する欧州物理学会
  • 発表場所: スウェーデン・ストックホルム
  • 年月日: 2012-07-06
• [学会発表] トカマク輸送コードにおけるトロイダル運動量・径電場モデリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 兵庫県西宮市
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Predictive Transport Simulations Consistent with Rotation and Radial Electric Field Using TOPICS with OFMC (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 学会等名: 第24回IAEA核融合エネルギー会議
  • 発表場所: 米国・サンディエゴ
• [学会発表] TOPICSとOFMCを用いたトロイダル運動量と 径電場の輸送シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 第29回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
• [学会発表] Collisionality dependence of shielding factor of beam driven current (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] Neoclassical relationship between the radial electric field and the radial current in tokamak plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 学会等名: 第38回プラズマ物理に関する欧州物理学会
  • 発表場所: フランス・ストラスブール
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] トカマクプラズマにおける径電場と径方向電流の新古典的関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] DEMO 炉級プラズマにおけるアルファ粒子駆動トロイダル回転の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] DEMO炉級プラズマにおけるアルファ粒子駆動トロイダル回転の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多充
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Alpha Particle-Driven Toroidal Rotation in Burning Plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Honda
  • 学会等名: 第23回IAEA 核融合エネルギー会議
  • 発表場所: 韓国大田市
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Alpha Particle-Driven Toroidal Rotation in Burning Plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Honda
  • 学会等名: 23^<rd> IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: 大田市会議場(韓国)
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] TASK/TX 方程式系の新古典輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多 充
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 岐阜県高山市
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] TASK/TX方式の新古典輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多充
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館(岐阜県)
  • 年月日: 2010-06-11
• [備考] 受賞関連
  • URL: http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/html/hyousyou.html
• [備考] 成果普及誌関連
  • URL: http://jolisfukyu.tokai-sc.jaea.go.jp/fukyu/mirai/2011/index_set.html
• [備考] 表彰
  • URL: http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/html/hyousyou.html