| 研究課題/領域番号 |
17360445
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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 |
渡邉 智彦 核融合科学研究所, シミュレーション科学研究所, 准教授 (30260053)
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| 研究分担者 |
洲鎌 英雄 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80202125)
佐竹 真介 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (70390630)
山岸 統 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (20413990)
渡辺 国彦 海洋研究開発機構, 地球シミュレータセンター, プログラムディレクター (40220876)
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| キーワード | プラズマ物理 / 核融合 / 乱流 / 輸送 / シミュレーション / 計算物理 |
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| 研究概要 |
磁場閉じ込め核融合プラズマの輸送現象を記述する第一原理とされるジャイロ運動論およびドリフト運動論に基づいた分布関数の直接数値シミュレーション手法を開発し、輸送機構の解明・輸送レベルの予測、プラズマ閉じこめ改善条件の探求を行うことを目的として研究をすすめ、平成19年度の計画に基づいて以下の成果を得た。1.大型ヘリカル装置(LHD)配位を再現したジャイロ運動論的シミュレーションモデルを開発した。2.上記1.のモデルを用いてイオン温度勾配(ITG)不安定性とゾーナルフローの線形シミュレーションを実行し、内寄せ配位でより大きなゾーナルフロー振幅がより長時間維持されることを確認した。3.上記1.のモデルに基づいて地球シミュレータを用いたITG乱流シミュレーションを実行し、標準配位に比べ内寄せ配位でより強いゾーナルフローが生成され、乱流輸送が低減されることを実証した。この結果は、本課題の一環として進められてきたヘリカル系でのゾーナルフロー理論の予測を裏付けるとともに、LHD実験で観測される閉じ込め特性に物理的理解を与えるものである。4.電子温度勾配乱流のジャイロ運動論的シミュレーションを実行し、渦とゾーナルフローの相互作用が生み出す多様な輸送現象を発見した。5.ヘリカル系における新古典輸送を解析するコードの開発・改良を行った。6.位相空間分布関数の変形を追跡するシミュレーション・コードを新たに開発した。
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