高い磁力線方向屈折率を持った電子バーンスタイン波による球状トカマク起動

• 研究課題/領域番号: 24K00610
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 打田 正樹 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (90322164)
• 研究分担者: 田中 仁 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (90183863)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2027年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2026年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2025年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2024年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: 球状トーラス / 電子バーンスタイン波 / 加熱・電流駆動 / 無誘導トカマク起動

研究開始時の研究の概要

球状トカマク(ST)型核融合炉の実現には中心ソレノイドを用いない無誘導起動法確立が望まれる。京都大学のLATEでは、電子バーンスタイン(EB)波加熱・電流駆動によりプラズマ電流をゼロから20kAまで立上げ、遮断密度を超えるSTの無誘導形成に成功した。ここでは高い磁力線方向屈折率を持ったEB波により、低域混成波と同等の高速な電流上昇率を達成したが、同時に高エネルギー補足電子群が最外殻磁気面外側に成長し、入射電力の大半を吸収すると伴に真空容器壁へ損失していた。本研究では、これを回避すべく新たな入射方法により直接周回粒子を加熱し電流駆動を行う立上げ方法を開発し、STのEB波起動法確立を目指す。