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2016 年度 実績報告書

トカマクプラズマにおける燃料プラズマ-不純物ハイブリッド輸送コードの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16J06169
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

矢本 昌平  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
キーワードトカマク / 不純物 / タングステン / SOL / ELM / シミュレーション
研究実績の概要

本研究の目的は,核融合炉設計に使用できる信頼性の高い不純物輸送コードを開発することである.本目的達成にけた研究の実施状況は以下のとおりである.
(1)SOLPS-IMPGYRO統合コードのさらなるモデル高度化:2016/9/12-9/30にかけて,フランスのITER機構にて,ITERにおけるELM発生時の非定常プラズマ中でのタングステン輸送計算を行うために,両コード間にて計算モデルの高度化を行った.おおむね高度化の作業は完了し,実際にITER装置でのELM発生時のプラズマ・不純物輸送計算に着手中である.
(2)既存の不純物輸送コードとIMPGYROコードのベンチマーク:ITER機構の協力のもと,不純物輸送コードDIVIMPとIMPGYROコードの計算結果の比較を行った.結果,既存のコードでは再現できていなかったPrompt redepositionと呼ばれるラーマ旋回に起因するダイバータ板近傍での現象を,IMPGYROでは計算可能であり,さらにその効果が炉心プラズマへのタングステンコア蓄積量の評価に大きな影響を与えることが示された.
(3)タングステン壁装置での実験結果との比較:核融合科学研究所と共同で,ヘリカル装置LHDのタングステンの壁面堆積分布の実験結果とIMPGYRO計算結果の比較を開始した.また,(1)でも述べたように,ITERの運転時のタングステン不純物輸送の予測計算にも着手しており,ELM時ではない定常運転において,現状の物理モデルでは,ITER装置においてタングステン不純物がコアへと殆ど浸入しない運転シナリオが存在する可能性があることを示した.

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

SOLPS-IMPGYROコードの高度化,他不純物輸送コードとのベンチマーク,およびに実験結果との比較に着手等,計画通り進展している.

今後の研究の推進方策

引き続きITER機構の研究者と共同で,不純物輸送コードDIVIMPとIMPGYROとのベンチマークを進め,タングステン輸送過程の理解を進める.また,開発中であるSOLPS-IMPGYRO統合コードによるITER装置でのELM発生時のタングステン輸送過程を明らかにする.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Kinetic modeling of impurity transport using the IMPGYRO code2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamoto, X. Bonnin, Y. Homma, H. Inoue, K. Hoshino, A. Hatayama, R. A. Pitts
    • 雑誌名

      Proc. Of the 26th IAEA Fusion Energy Conference

      巻: - ページ: -

    • 国際共著
  • [学会発表] タングステン不純物輸送コードにおけるドリフトの効果の比較 -IMPGYRO コードと DIVIMP コードのベンチマーク -2016

    • 著者名/発表者名
      矢本昌平,Xavier Bonnin,畑山明聖,本間裕貴,星野一生,井上春如,Steve Lisgo,Richard Pitts
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] W transport simulations in divertor and SOL plasma using IMPGYRO and benchmark against DIVIMP2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamoto, X. Bonnin, Y. Homma, S. W. Lisgo, A. Hatayama, R. A. Pitts
    • 学会等名
      The 23rd ITPA Divertor/SOL topical group meeting
    • 発表場所
      那珂核融合研究所(茨城県・那珂市)
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic modeling of impurity transport using the IMPGYRO code2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamoto, X. Bonnin, Y. Homma, H. Inoue, K. Hoshino, A. Hatayama, R. A. Pitts
    • 学会等名
      The 26th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-22
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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