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2019 年度 研究成果報告書

First-principle simulation study of a novel self-heating channel for burning plasmas

研究課題

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研究課題/領域番号 16K18341
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 核融合学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

Bierwage Andreas  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉システム研究開発部, 上席研究員(定常) (10584691)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード突発的大事象 / 異常自己加熱 / 高エネルギー粒子 / ハイブリッドシミュレーション / ジャイロ運動論的シミュレーション / トカマクプラズマ
研究成果の概要

この研究の目的は、最近発見された自己加熱チャンネルが核融合プラズマ性能にどう影響するかを明らかにすることである。これまで検討していた自己加熱チャンネルは、電磁流体として記述されたプラズマにおいてのみ存在することが判明した。ジャイロ運動論モデルによればとアルフベン波とイオン音波の結合は高周波数帯域で事実上消滅してしまう。一方、(1)高速イオン励起アルフベン波の新しい分枝の存在(2)大振幅アルフベン波がテアリングモードに対し、線形安定な配位にもかかわらず磁気島を生成するという2つの発見があり、未知の加熱チャンネルの探索を行う動機付けとなった。その物理機構に関しては現在、研究中である。

自由記述の分野

トカマクプラズマ物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

核融合炉を実現するためには効果的な自己加熱機構の存在が重要である。この基礎研究は、以前発見した自己加熱機構の理解を深めるとともに2つの可能性を提示した。この研究成果は、Nature Communicationsに論文発表した。

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公開日: 2021-02-19  

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