統合ダイバータモデルによる非接触ダイバータプラズマの制御研究

• 研究課題/領域番号: 23760817
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 星野 一生 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 六ヶ所核融合研究所, 研究員 (50513222)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 核融合プラズマ / ダイバータ / 非接触ダイバータプラズマ / 統合ダイバータシミュレーション / 核融合原型炉 / トカマク / 核融合 / 熱・粒子制御

研究概要

核融合装置のダイバータにおける熱・粒子制御に対して重要な非接触ダイバータプラズマについて、ダイバータコードを用いた実験解析により、その形成機構の物理的理解を深め、数値シミュレーションにより非接触ダイバータを再現することができた。また、原型炉条件において、不純物ガスパフ、ダイバータ形状、装置仕様を変化させた解析を行い、今後の原型炉ダイバータ設計における非接触ダイバータ制御に向けた指針を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Divertor study on Demo reactor (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他9名
  • 雑誌名: Plasma Fus. Res. 巻: 9 ページ: 3403070-3403070
  • NAID: 130005432587
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simulation study of large power handling in the divertor for a Demo reactor (2013)
  • 著者名/発表者名: N.Asakura、K.Shimizu、K.Hoshino、他3名
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 ページ: 123013-123013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of Large Power Handling in Divertor for Demo Reactor (2013)
  • 著者名/発表者名: N.Asakura, K.Shimizu, K.Hoshino, K.Tobita, S. Tokunaga, T. Takizuka
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 53 号: 12 ページ: 123013-123013
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/12/123013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of an Extended Divertor Leg for Heat Control in SlimCS DEMO Reactor (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他5名
  • 雑誌名: Contrib. Plasma Phys. 巻: 52 ページ: 550-550
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of an Extended Divertor Leg for Heat Control in the SlimCS DEMO Reactor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshino, K. Shimizu, N. Asakura, T. Takizuka, M. Nakamura, K. Tobita
  • 雑誌名: Contrib. Plasma Phys 巻: 52巻 号: 5-6 ページ: 550-554
  • DOI: 10.1002/ctpp.201210048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Radial Losses of Particle and Energy on the Stability of Detachment Front in a Divertor Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Togo, M. Nakamra, Y. Ogawa, K. Shimizu, T. Takizuka, K. Hoshino
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 7 号: 0 ページ: 2403087-2403087
  • DOI: 10.1585/pfr.7.2403087
  • NAID: 130004467823
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the detachment modelling in the SONIC simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他4名
  • 雑誌名: J. Nucl. Mater. 巻: 415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of heat and particle controllability on the JT-60SA divertor (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kawashima、K.Hoshino、他5名
  • 雑誌名: J. Nucl. Mater. 巻: 415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the detachment modeling in the SONIC simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hoshino K, et al
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 415 号: 1 ページ: S549-S552
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2011.01.003
  • 査読あり
• [学会発表] Influence of the particle transport in the private region on the divertor plasma detachment (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他4名
  • 学会等名: 21st International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
• [学会発表] Divertor Study on Demo Reactor (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他9名
  • 学会等名: 23rd International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Development of the backflow model for impurity exhaust in Monte-Carlo calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他5名
  • 学会等名: 14th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
  • 発表場所: Cracow、Poland
• [学会発表] Development of the backflow model for impurity exhaust in Monte-Carlo calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshino, K. Shimizu, H. Kawashima, T. Takizuka, T. Nakano, S. Ide
  • 学会等名: 14th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
  • 発表場所: Cracow, Poland
• [学会発表] Divertor study on Demo reactor (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshino, N. Asakura, K. Shimizu, S. Tokunaga, T. Takizuka, Y. Someya, M. Nakamura, H. Utoh, Y. Sakamoto, K. Tobita
  • 学会等名: 23rd International Toki Conference on Large-scale Simulation and Fusion Science
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] SONICとSOLPSによるJT-60U非接触ダイバータプラズマモデリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 星野一生、他3名
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第29回年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Divertor design and physics issues of huge power handling for SlimCS Demo reactor (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Asakura、K.Shimizu、K.Hoshino、他5名
  • 学会等名: 24rh IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: SanDiego、USA
• [学会発表] Numerical analysis of tungsten erosion at the plasma facing surface in DEMO Reactor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshino, M. Toma, K. Shimizu, N. Asakura, K. Tobita, A. Hatayama, T. Takizuka
  • 学会等名: 20th international conference of Plasma Surface Interactions
  • 発表場所: Aarchen, Germany
• [学会発表] Effects of Neutral Particles on the Stability of Detachment Fronts in Divertor Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Togo, M. Nakamura, Y. Ogawa, K. Shimizu, T. Takizuka, K. Hoshino
  • 学会等名: 22th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Gifu, Japan
• [学会発表] SONICとSOLPSによるJT-60U非接触ダイバータプラズマモデリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 星野一生、清水勝宏、滝塚知典、中村誠
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第29回年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
• [学会発表] 不純物輸送におけるドーム下からの逆流モデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水勝宏、星野一生、川島寿人、滝塚知典
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第29回年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
• [学会発表] SONICシミュレーションにおける非接触ダイバータモデルの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野一生、他4名
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] ダイバータシミュレーションコードSONICによる原型炉SlimCSにおける不純物輸送と放射損失特性の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉伸幸、清水勝宏、星野一生、飛田健次、滝塚知典
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] Simulation Study of an Extended Divertor Leg for Heat Control in SlimCS DEMO Reactor (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino、他5名
  • 学会等名: 13th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
  • 発表場所: South Lake Tahoe, California USA
• [学会発表] Simulation Study of an Extended Divertor Leg for Heat Control in SlimCS DEMO Reactor (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshino, K. Shimizu, N. Asakura, T. Takizuka, M. Nakamura, K. Tobita
  • 学会等名: 13th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
  • 発表場所: Embassy Suites Hotel (South Lake Tahoe, California USA)
• [学会発表] SONICシミュレーションにおける非接触ダイバータモデルの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野一生、清水勝宏、中村誠、滝塚知典、朝倉伸幸、仲野友英
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂（石川県金沢市）