中心ソレノイドの磁束消費を最小限に抑えた先進プラズマ電流立ち上げシナリオの開発

• 研究課題/領域番号: 26889069
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 若月 琢馬 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門 那珂核融合研究所, 博士研究員 (40734124)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 核融合プラズマ / 統合コード / シミュレーション / 立ち上げ / 磁束消費 / 核融合 / 炉心プラズマ / プラズマ電流立ち上げ

研究成果の概要

TOPICS統合輸送解析コードを用いてJT-60SAで中心ソレノイドを用いることなくプラズマ電流を立ち上げるシナリオを構築した。中心ソレノイドを用いない運転ではプラズマの安定性限界に近い運転が求められるため、理想MHDモードの安定性解析を行った。低トロイダルモード数の安定性解析をMARG2Dコード、無限トロイダルモード数の安定性解析をバルーニング方程式に基づいて行った結果、中性粒子ビーム入射と電子サイクロトロン波の入射パワーを調整して圧力分布、電流分布を最適化することで、理想MHD不安定性を回避できることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of Ideal-MHD Stable Scenario for Plasma Current Ramp-Up with No Magnetic Flux Consumption in JT-60SA (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuma WAKATSUKI, Takahiro SUZUKI, Nobuhiko HAYASHI, Junya SHIRAISHI, Shunsuke IDE, Hirotaka KUBO and Yuichi TAKASE
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 印刷中
  • NAID: 130005395248
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Current ramp-up scenario with reduced central solenoid magnetic flux consumption in JT-60SA (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Wakatsuki, T. Suzuki, N. Hayashi, J. Shiraishi, S. Ide, Y. Takase
  • 雑誌名: Europhysics Conference Abstracts 巻: 39E
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simulation of plasma current ramp-up with reduced magnetic flux consumption in JT-60SA (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Wakatsuki, T. Suzuki, N. Hayashi, J. Shiraishi, S. Ide, and Y. Takase
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 巻: 57 号: 6 ページ: 065005-065005
  • DOI: 10.1088/0741-3335/57/6/065005
  • 査読あり
• [学会発表] Investigation of pressure profile controllability during plasma current ramp-up with reduced magnetic flux consumption in JT-60SA (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Wakatsuki, T. Suzuki, N. Hayashi, J. Shiraishi, S. Ide, H. Kubo and Y. Takase
  • 学会等名: 25th International Toki Conference
  • 発表場所: セラトピア土岐（岐阜県土岐市）
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Current ramp-up scenario with reduced central solenoid magnetic flux consumption in JT-60SA (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Wakatsuki, T. Suzuki, N. Hayashi, J. Shiraishi, S. Ide, H. Kubo and Y. Takase
  • 学会等名: 42nd European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2015-06-22
  • 国際学会
• [学会発表] Simulation of plasma current ramp-up with reduced magnetic flux consumption in JT-60SA using TOPICS transport code (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Wakatsuki, T. Suzuki, N. Hayashi, J. Shiraishi, S. Ide and Y. Takase
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of APS-DPP
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-31