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2020 年度 研究成果報告書

アルファ粒子のチャネリングによる炉心プラズマ要求緩和と核融合炉設計空間の拡大

研究課題

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研究課題/領域番号 17K07002
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関東北大学 (2020)
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2017-2019)

研究代表者

飛田 健次  東北大学, 工学研究科, 教授 (50354569)

研究分担者 高橋 宏幸  東北大学, 工学研究科, 助教 (30768982)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード核融合炉 / システム設計 / アルファ粒子 / イオン加熱 / チャネリング
研究成果の概要

アルファ粒子のチャネリングの利用によりイオン温度が電子温度より高くなるプラズマ条件に対して、核融合炉の運転空間(温度―密度空間)および設計空間(プラズマ大半径―小半径空間)への影響を核融合炉システム解析により分析した。このような高イオン温度条件では、プラズマ閉じ込め改善度などの炉心プラズマに対する設計要求が緩和される結果、コンパクトな核融合炉が成立しやすくなり設計領域が拡大することを明らかにした。

自由記述の分野

核融合学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は、将来的に構想しうる核融合技術を核融合炉設計の立場からバックキャストしてその開発の価値を再定義することにある。アルファ粒子のチャネリングは、プラズマ制御概念としては黎明段階に留まっているが、この技術が発展してプラズマ制御に活用できるようになればこれまでにないコンパクトで魅力的な核融合炉を構想しうることを示したもので、核融合エネルギーの将来的潜在力を示す成果といえる。

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公開日: 2022-01-27  

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