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2015 年度 実施状況報告書

プラズマ周辺部に発生する揺動を活用した新たなELM制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K06657
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

神谷 健作  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, 研究主幹 (60360426)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードH-mode / tokamak / electric field / turbulence
研究実績の概要

国際熱核融合実験炉ITER(及びそれ以降のDEMO炉)で想定されている標準的な運転モードでは、プラズマ周辺部において発生する大振幅のELM(Type-I ELM)によるダイバータ板の損耗が懸念されている。本研究では、炉心級プラズマの低衝突頻度領域においても実現可能な高性能でかつType-I ELM無しでも定常性を有する代替え運転モードを新しく開発するために、これまでに世界各国で得られているI-mode, QH-mode, Grassy/Type-II ELMsについて、その発生機構の物理解明を総合的に実施している。なかでも特に着目するのは粒子輸送特性の増加であり、これにはプラズマ周辺部における径電場構造の変化と乱流揺動特性との相関が重要であると考えられる。そこで、JT-60Uの既存データを用いた閉じ込め改善モード(Hモード)の発生に重要な径電場の構造についてシアー及び曲率に着目した解析を実施した。その結果、ペデスタル部における規格化されたイオン温度勾配のピーク値位置においては電場シアよりも曲率の方がより重要な役割を果たしていることを示唆する実験解析結果が得られた。Hモードのプラズマ周辺部の径電場に関して、核融合学会年会でシンポジウム講演を行うとともに、International ITER schoolで招待講演を行った。乱流輸送に関するNIFS及び九大との共同研究を実施し、共同研究論文の作成を実施した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初想定していた外国装置での実験は先方の事情により不可となったので、JT-60Uの既存データを生かした解析により新しい研究成果が得られ始めているので、本研究課題は概ね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

JT-60Uの既存データを生かした解析により新しい研究成果が得られ始めているので、その結果をまとめて論文作成および学会発表等を実施する。

次年度使用額が生じた理由

当初想定した外国装置における実験参加が不可となったため。

次年度使用額の使用計画

米国における国際会議の参加のための旅費およびデータ解析用ソフトウェアの購入費用として使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Edge radial electric field formation after the L-H transition2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kamiya
    • 学会等名
      8th International ITER school
    • 発表場所
      Hefei (China)
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] JT-60UのType-I ELMy Hモードにおけるプラズマ周辺部の径電場の時空間構造2015

    • 著者名/発表者名
      神谷 健作
    • 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豊田講堂 (愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24 – 2015-11-27

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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