非平衡・非線形・開放系プラズマのダイナミックス

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10898016
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 佐藤 哲也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (80025395)
• 研究分担者: 若谷 誠宏 京都大学大学院, エネルギー科学研究科, 教授 (00109357) ; 桜井 隆 国立天文台, 太陽物理学研究系, 教授 (40114491) ; 三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921) ; 松本 紘 京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (00026139) ; 木田 重雄 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (70093234)
• キーワード: 非平衡 / 非線形 / 開放系 / 複雑性 / 自己組織化 / プラズマシミュレーション / 普遍的法則性 / 表現法

研究概要

本研究計画の目的は、プラズマの理論・シミュレーション研究を先導する全国の主要研究者が一丸となって新しい非平衡・非線形・開放系の科学を開拓するための独創的な研究システムの構築と、大学等の研究者による研究ネットワークの構築を目指すと同時に、特定領域研究に発展させるための基盤を確立することにある。このため、本年度においては、調査作業会を設けてプラズマ及び他分野における非平衡・非腺形開放系研究の調査を行い、また、特定領域研究へ発展させていくための企画作業会を設けて研究計画を立案した。更にこの間、2度にわたって全国の理論・シミュレーション研究者を集めたワークショップを開催し、全体会議を行った。第1回ワークショプは平成10年8月に熱海市で開催され、6の研究機関から16名が出席して研究ネットワークの構築及び特定領域研究に向けた全体会議を行った。第2回ワークショップは平成10年12月に4日間にわたって湯沢町で開催され、13の大学及び研究所から43名が参加し、非平衡・非線形・開放主に関する具体的な研究に関する討論と共に、特定領域研究に向けた研究計画の進め方などの詳細検討及び総合的討論を行った。これらの結果、核融合科学研究所、東京大学、京都大学、大阪大学、国立天文台に所属する7人の研究代表者と20の研究機関に所属する57名の研究分担者からなる研究組織を作り、「シミュレーション・サイエンス -21世紀を開く科学-」を平成11年度特定領域研究(A)として申請することで全員の合意が得られた。この研究ネットワークの構築により、核融合プラズマ、天体プラズマ、宇宙空間プラズマ、基礎プラズマという広いプラズマ分野における複雑現象を理論・シミュレーション研究によって明らかにしていくことが可能になりつつある。

研究成果

• [文献書誌] Y.Todo et al.: "A Particle Algorithm for Linear Kinetic Analysis in Tokamak Plasma" J.Comp.Phys.141・1. 37-45 (1998)
• [文献書誌] S.Fujiwara et al.: "Molecular Dynamics Simulation of Structural Formation of Short Polymer Chains" Phys.Rev.Lett.80・5. 991-994 (1998)
• [文献書誌] Y.Todo et al.: "Particle-magnetohydrodynamic Simulations of the Toroidal Alfven Eigenmode" Phys.Plasmas. 5・5. 1321-1327 (1998)
• [文献書誌] S.Bazdenkov et al.: "Topological Transformations in Isolated Straight Magnetic Tubes" Astrophys.J.500・2. 966-977 (1998)
• [文献書誌] B.Dasgupta et al.: "Relaxed States of a Magnetized Plasma with Minimum Dissipation" Phys.Rev.Lett.81・15. 3144-3147 (1998)
• [文献書誌] R.Horiuchi: "Collisionless magnetic reconnection in the presence of external driving flow" J.Plasma Phys.(in press). (1999)
• [文献書誌] R.Horiuchi et al.: "Particle Simulation of Collisionless Reconnection in Three Dimensions" Plasma Physics and Controlled Fusoin. (in press). (1999)
• [文献書誌] T.Hayashi et al.: "Self-Organizing Plasmas" Plasma Physics and Controlled Fusion. (in press). (1999)
• [文献書誌] Lj.R.Hadzievski et al.: "Simulation of Weak and Strong Langmuir Collapse Regimes" Phys.Lett.A. (in press). (1999)
• [文献書誌] T.Hayashi et al.: "Nonlinear Simulations of Internal Reconnection Event in Spherical Tokamak" Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research. (in press). (1999)
• [文献書誌] R.Horiuchi et al.: "Kinetic Stabilization of Tilt Disruption in Field-Reversed Configurations" Plasma Physics and Controlled Nuclear fusion Research. (in press). (1999)
• [文献書誌] Y.Todo et al.: "Kinetic-Magnetohydrodynamic Simulation Study of Fast Ions and Toroidal Alfven Eigenmode" Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research. (in press). (1999)
• [文献書誌] T, Sato: "A New Synthetic Approach to Science of Complexity: The MISSION Project at NIFS" Chinese Phys.Lett.(in press). (1999)
• [文献書誌] R.Horiuchi et al.: "Three-Dimensional Particle Simulation of Collisionless Driven Reconnection" Chinese Phys.Lett.(in press). (1999)
• [文献書誌] Y.Tomita et al.: "Particle Simuulation on Detached Plasma" Chinese Phys.Lett.(in press). (1999)
• [文献書誌] T.Sato: "Can Plasma Physics take a Leadership in the 21st Century's Science" Physics of Ionized Gases. (in oress). (1999)