| 研究課題/領域番号 |
07680545
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
伊藤 公孝 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50176327)
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| 研究分担者 |
伊藤 早苗 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70127611)
浜田 泰司 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20023723)
佐貫 平二 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (80109355)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | disruptive instability / anomalous transport / strong turbulence / current diffusivity / transition of turbulence / magnetic trigger / pressure gradient / toroidal plasmas |
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| 研究概要 |
この研究目的は、種々のディスラプションの現象の中核をなす、突発的成長(トリガー現象)と急速なプラズマ分布の発展の物理を理論的に解明することである。具体的には、異常輸送の分岐現象として崩壊現象を理論的に定式化することを目指す。
乱流輸送係数の分岐があることを理論的に示した。その分岐によって、崩壊直前に速い成長を示す揺動が突発的に発生する事を導いた。崩壊直前に突然成長する揺動が崩壊過程の直接の原因であり、様々な崩壊現象に共通する本質的機構であるとの認識を得た。揺動の発展に伴い、プラズマの分布がカタストロフィを起こし、急激に異なる状態へと遷移する事を解析した。これらの理論的成果を得て、ディスラプション現象の中核をなす、プラズマ変形の突発的発生と大規模・急激な再構成という過程に新しい描像を提案した。
不安定化をもたらす駆動力が徐々に増して行く時、揺動は連続的に増えるのではなく、駆動力がある閾値に達した所で突発的・爆発的成長を示す事が明かにされた。プラズマ変形の突発的爆発的な成長は、従来想像されている単純なMHDモードの線形不安定性ではなく、亜臨界乱流(subcritical turbulence)のように、モードの発達が不安定性をますます強める現象である。圧力勾配という駆動パラメタと、揺動振幅という物理量の間に、ヒステリシスがあることを理論的に示した。
実験データを広く検討し、そうしたヒステリシスが実際に観測されている事を見出した。崩壊現象に関する多くの観測を検討し、ここで提案した「乱流輸送の分岐による崩壊現象の発生」という描像が、広範な理解を与えることを確認した。
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