| 研究課題/領域番号 |
18K03594
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
浦野 創 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員(定常) (70391258)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | Hモード / ペデスタル / 放電シナリオ / プラズマ形状 / JT-60 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、トカマク型核融合炉においてプラズマ周辺部に形成される輸送障壁によって閉じ込めが改善される高閉じ込めモード(Hモード)を対象として、炉心プラズマの高プラズマ圧力化で起こる磁気軸シフトが周辺プラズマ構造に及ぼす影響とプラズマ断面形状の関係を理解することを目的としている。特に、周辺ペデスタル構造は炉心プラズマ全体の閉じ込めや核融合炉の出力に対する境界条件となるため適切な予測とその制御が求められる。近年、炉心プラズマの高プラズマ圧力化で起こる磁気軸シフトが周辺プラズマ部のMHD不安定性を抑制することが示され、周辺プラズマはプラズマ境界近傍で局所的な特性を持つものではなく、プラズマ全体との大域的な相互作用の下でその性質が決定されることが分かってきた。そこで、本研究では、量子科学技術研究開発機構JT-60SAにおいて、高閉じ込めモードのプラズマ周辺部をより安定化させる高三角度化したプラズマ形状を維持し、高ベータ時の周辺部安定化効果を検証するための基盤となる放電立ち上げシナリオを作成した。本研究により、高ベータ化と境界プラズマ自己構造形成との関係を明らかにするための基盤を確立する成果を得た。本研究成果は、2018年12月に大阪で開催されたプラズマ・核融合学会年会において発表した。また、国際熱核融合実験炉における非放射化フェーズでは、軽水素による放電が実施されるため周辺プラズマ構造に対する水素同位体効果に関する解析を実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本課題におけるプラズマ断面形状によるプラズマ性能への影響評価に関連して、量子科学技術研究開発機構JT-60SAにおけるプラズマ位置形状制御開発を進めているが、複雑な制御ロジックの検討と開発に時間を要しているため遅れが生じた。一方で、進捗状況に関しては研究成果をまとめ、学会発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年は、平成30年度に引き続き量子科学技術研究開発機構JT-60SAにおけるプラズマ位置形状制御開発を進めながら、周辺プラズマの高性能化に向けたプラズマ断面形状による周辺プラズマへの影響に関して解析を行う。また、国際熱核融合実験炉における非放射化フェーズでは軽水素による放電が実施されるため、周辺プラズマ構造に対する水素同位体効果に関する解析を進めていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）補助事業の目的を精緻に達成するためにプラズマ位置形状の制御の開発に従事したが、当初計画していた英国カラム核融合研究センターへの訪問及び実験参加を令和２年度以降に持ち越す形となった。
（使用計画）当該年度における研究成果を令和元年度中に学会発表及び論文投稿する予定である。また、英国カラム核融合研究センターへの訪問及び実験参加を行う予定である。これらの目的とそのために必要なデータ解析機器のために令和２年度使用額を用いる計画である。
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