水素分子の振動回転準位を考慮した壁・周辺・炉心を繋ぐ粒子輸送コード群の開発

• 研究課題/領域番号: 23K03362
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分14020:核融合学関連
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 中村 浩章 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (30311210)
• 研究分担者: 澤田 圭司 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (40262688) ; 齋藤 誠紀 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40725024) ; 森高 外征雄 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (20554372) ; 井戸 毅 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (50332185) ; 田村 祐一 甲南大学, 知能情報学部, 教授 (50311212)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: プラズマ壁相互作用 / 中性粒子輸送 / 衝突輻射モデル / 分子動力学 / 非接触プラズマ

研究開始時の研究の概要

非接触プラズマの生成には周辺領域での中性粒子輸送が影響する。また、炉心プラズマを高い効率で閉じ込め状態（Hモード）を維持するためには、壁からの中性粒子発生を低減する必要がある。非接触プラズマ・Hモードの両立条件を求める手法は未だ確立されていない。本研究では、(1)衝突輻射モデルを組み込んだ中性粒子輸送コード(2)分子動力学法と熱伝導方程式のハイブリッドコード、(3)ジャイロ運動論PICコードの改良も重ねてきた。これら3つのコードを紡ぎあい「壁の水素リサイクリング状態と分子の振動回転状態が、周辺の非接触プラズマ/炉心プラズマ閉じ込めにどのような影響を与えるか？」という課題に取り組む