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逃走電子の発生と増幅を考慮したトカマク閉じ込め磁場喪失現象の非線形過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26820404
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 核融合学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2014-2015)

研究代表者

松山 顕之  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉システム研究開発部, 主任研究員(定常) (90581075)

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 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードトカマク / ITER / MHD / ディスラプション / 逃走電子 / 不純物 / VDE / シミュレーション
研究成果の概要

ITERで予測される大電流逃走電子の発生に関し、MHD不安定生による大域的な磁場構造変化と逃走電子の発生・増幅過程の相互作用を解析するシミュレーションを開発し、(1) MHD不安定生に伴う電圧スパイクがバースト的な逃走電子発生をもたらすこと、(2) MHD不安定生が電流分布平坦化を引き起こし、インダクタンス変化を通じて正味逃走電流発生量に影響を与えること、を明らかにした。加えてビーム平衡コード、VDEコード、不純物コード、荷電粒子軌道追跡コードなどの要素コードを整備し、大量不純物入射を用いたITERの緊急停止シナリオの統合シミュレーション研究を展開する基盤を構築した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Reduced fluid simulation of runaway electron generation in the presence of resistive kink modes2017

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, N. Aiba, M. Yagi
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation study of interaction between runaway electron generation and resistive MHD modes over avalanche timescale2016

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, N. Aiba, M. Yagi
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th IAEA Fusion Energy Conference, Kyoto, Japan

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-Accuracy Numerical Integration of Charged Particle Motion – with Application to Ponderomotive Force2016

    • 著者名/発表者名
      M. Furukawa, A. Matsuyama and Y. Ohkawa
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 11 号: 0 ページ: 1303003-1303003

    • DOI

      10.1585/pfr.11.1303003

    • NAID

      130005311641

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 逃走電子のカオス2015

    • 著者名/発表者名
      松山顕之
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 91 ページ: 204-208

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stochastic Transport of Runaway Electrons due to Low-Order Perturbations in Tokamak Disruption2014

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, M. Yagi and K. Kagei
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 1

    • DOI

      10.7566/jpscp.1.015037

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drift resonance effect on stochastic runaway electron orbit in the presence of low-order magnetic perturbations2014

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, M. Yagi, Y. Kagei, and N. Nakajima
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 54 号: 12 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1088/0029-5515/54/12/123007

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Kinetic-MHD hybrid simulations of runaway electron physics in tokamak disruptions2016

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, N. Aiba, M. yagi
    • 学会等名
      Joint 13th Asia Pacific Physics Conference and 22nd Australian Institute of Physics Congress
    • 発表場所
      Brisbane Convention and Exhibition Centre, Australia
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トカマクディスラプションにおける逃走電子発生の物理モデリングの進展2016

    • 著者名/発表者名
      松山顕之
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年回
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reduced MHD modeling of runaway electron generation and avalanche by EXTREM2016

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, N. Aiba, M. Yagi
    • 学会等名
      Joint Meeting of US-Japan MHD workshop and 27th ITPA MHD Disruption and Control Topical Group
    • 発表場所
      核融合科学研究所(岐阜県土岐市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 逃走電子分布のモンテカルロ計算に基づく運動論的MHD平衡コードの開発2015

    • 著者名/発表者名
      松山顕之、相羽信行、矢木雅敏
    • 学会等名
      第32回プラズマ核融合学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinetic-MHD hybrid equilibrium model using a Monte-Carlo calculation of runaway electron distribution function2015

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, N. Aiba, M. Yagi
    • 学会等名
      57th APS annual meeting of the division of plasma physics
    • 発表場所
      Savannah, USA
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ディスラプション時の逃走電子シミュレーション研究2014

    • 著者名/発表者名
      松山顕之
    • 学会等名
      Plasma Conference
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation of energy-dependent stochastic transport induced by low-order MHD instabilities for runaway electron mitigation2014

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, M. Yagi, Y. Ishii, N. Aiba, Y. Kagei
    • 学会等名
      25th Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      St. Petersbug, Russia
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling of runaway electron flux during tokamak disruptions by 3D relativistic orbit calculation2014

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama, M. Yagi, Y. Kagei
    • 学会等名
      21st International Conference on Plasma Surface Interactions
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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