トロイダルプラズマにおける非線形衝突の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響

• 研究課題/領域番号: 26420851
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 村上 定義 京都大学, 工学研究科, 教授 (40249967)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: 高エネルギー粒子 / 非線形衝突 / シミュレーション / トーラスプラズマ / 非線形クーロン衝突 / 運動論方程式

研究成果の概要

本研究では，これまで高エネルギー粒子閉じ込め解析において考慮されていなかった非線形衝突効果，すなわち高エネルギー粒子間衝突の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響について，５次元位相空間ドリフト運動論方程式解析コードGNETを非線形衝突効果を取り扱えるように拡張し，研究を行った．結果として，有限軌道効果を含む非線形クーロン衝突によるの粒子輸送を評価できるシミュレーションコードの開発に成功した．

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck Institute fur Plasma Physics(Germany)
• [国際共同研究] Max Planck Institute fur Plasma Physics(Germany)
• [雑誌論文] NBI Beam Ion Distributions in the Presence of Magnetic Islands in Helical Plasmas (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki YAMAGUCHI and Sadayoshi MURAKAMI
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 11 号: 0 ページ: 2403094-2403094
  • DOI: 10.1585/pfr.11.2403094
  • NAID: 130005401672
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Estimations of Beam-Beam Fusion Reaction Rates in the Deuterium Plasma Experiment on LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayuki HOMMA, Sadayoshi MURAKAMI, Hideo NUGA and Hiroyuki YAMAGUCHI
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 11 号: 0 ページ: 2403109-2403109
  • DOI: 10.1585/pfr.11.2403109
  • NAID: 130005395267
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Integrated Simulation of Deuterium Experiment Plasma in LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami et al.
  • 雑誌名: Proc. 26th IAEA Fusion Energy Conference 巻: -
• [雑誌論文] Simulation study of NBI heating in the time-evolving and multi-ion-species plasmas of LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi and S. Murakami
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 56 号: 2 ページ: 026003-026003
  • DOI: 10.1088/0029-5515/56/2/026003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simulation Study of Toroidal Averaged Flow Generation of Minority Ions by the Local ICRF Heating (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 84 号: 12 ページ: 123501-123501
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.123501
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Simulation Study of Energetic Triton Confinement in the D-D Experiment on LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Homma, S. Murakami, et al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 10 号: 0 ページ: 3403050-3403050
  • DOI: 10.1585/pfr.10.3403050
  • NAID: 130005302910
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Momentum Conserving Monte Carlo Simulation Code for ECCD Study in Helical Plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa, and Y. Moriya
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 87 ページ: 01010-01010
  • DOI: 10.1051/epjconf/20158701010
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Integrated transport simulations of high ion temperature plasmas of LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 57 号: 5 ページ: 054009-054009
  • DOI: 10.1088/0741-3335/57/5/054009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of nonlinear collision operator for the Monte Carlo code in toroidal plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami and Y. Masaoka
  • 雑誌名: Europhysics Conference Abstracts: Proceedings of 41st EPS Conference on Plasma Physics 巻: 38F
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Study of Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating in the Alcator C-Mod Plasma
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 23 号: 1 ページ: 012501-012501
  • DOI: 10.1063/1.4939214
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 高エネルギー粒子挙動に関する研究課題 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村上定義，他
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第３３回年会
  • 発表場所: 東北大学，仙台
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] LHD重水素実験における核融合反応の時間発展シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎藤泰之，村上定義，山口裕之，本間雅之
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第３３回年会
  • 発表場所: 東北大学，仙台
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] 統合輸送シミュレーションによるLHDプラズマの熱・粒子輸送モデリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田渉吾，村上定義，他
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第３３回年会
  • 発表場所: 東北大学，仙台
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] Integrated Simulation Studies of Plasma Performances and Fusion Reactions in the Deuterium Experiment of LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] Integrated Simulation of Triton Burn-up in the Deuterium Experiment of LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: 17th ITPA TG meeting on Energetic Particle
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-24
  • 国際学会
• [学会発表] Integrated Simulation of Deuterium Experiment Plasma in LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: Proc. 26th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Predic'ons of Plasma Performance and Fusion Reac'ons in the Deuterium Experiment Plasma of LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: 25th International TOKI Conference
  • 発表場所: セラトピア土岐，土岐市
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Estimations of Beam-Beam Fusion Reaction Rates in the Deuterium Experiment Plasma on LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Homma, S. Murakami, H. Nuga, H. Yamaguchi
  • 学会等名: 25th International TOKI Conference
  • 発表場所: セラトピア土岐，土岐市
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Simula'on Study of the Deuterium Experiment Plasma of LHD by TASK3D and GNET (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: Iternational Stellarator Heliotron Workshop
  • 発表場所: Greifswald, Germany
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] LHD高イオン温度放電の統合輸送解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村上定義，他
  • 学会等名: プラズマシミュレータシンポジウム２０１５
  • 発表場所: 核融合科学研究所，土岐市
  • 年月日: 2015-09-03
  • 招待講演
• [学会発表] Development of nonlinear collision operator for the Monte Carlo simulation code in toroidal plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Masaoka, H. Yamaguchi, M. Homma, H. Nuga and A. Fukuyama
  • 学会等名: 14th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Simulation Study of Triton Confinement and Nuclear Reaction in the Deuterium Plasma Experiment at LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Homma and S. Murakami
  • 学会等名: 14th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Benchmark study of nonlinear collision operator for the Monte Carlo simulation in toroidal plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Masaoka and A. Fukuyama
  • 学会等名: International Toki Conference 2014
  • 発表場所: 土岐市
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Drift kinetic simulation of ICRF minority heating by GNET (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami
  • 学会等名: ITPA Meeting on Energetic Particle 2014
  • 発表場所: Padova, Italy
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] Integrated Heat Transport Simulation of High Ion Temperature Plasma of LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: 25th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-18
• [学会発表] Integrated Transport Simulation of High Ion Temperature Plasmas of LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, et al.
  • 学会等名: Joint Varenna-Lausanne International Workshop on "Theory of Fusion Plasmas"
  • 発表場所: Varenna, Italy
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Development of nonlinear collision operator for the Monte Carlo code in toroidal plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami and Y. Masaoka
  • 学会等名: 41st EPS Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-27
• [学会発表] Development of Momentum Conserving Monte Carlo Simulation Code for ECCD Study in Helical Plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa, and Y. Moriya
  • 学会等名: 18th Joint Workshop on Electron Cyclotron Emission and Electron Cyclotron Resonance Heating
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2014-04-22 – 2014-04-25