内部及び周辺輸送障壁間の連関ダイナミクスの研究

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19560834
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 鎌田 裕 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主席 (30354567)
• 研究分担者: 大山 直幸 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (80354596) ; 坂本 宜照 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (30354583) ; 吉田 麻衣子 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (20391261) ; 浦野 創 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (70391258) ; 諫山 明彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (90354597)
• キーワード: 核融合プラズマ / トカマク / 周辺輸送障壁 / 内部輸送障壁 / プラズマ回転 / ELM

研究概要

日本原子力研究機構のJT-60装置で実験を行い、プラズマ電流、加熱パワー、電子密度のダイナミックレンジを拡張し、内部輸送障壁と周辺輸送障壁間の空間領域での無次元量に関する依存性・応答時定数を取得した。特に、ELM崩壊時の内部輸送障壁動特性の解析、及び電流拡散の時間スケールでの内部輸送障壁及び周辺輸送障壁の自律的構造変化の動特性の解析を進め、以下の結論を得た:ペデスタル蓄積エネルギーの増加とともにELMのプラズマ中への侵入距離が深くなり、最終的に内部輸送障壁に達する。この状態になると、内部輸送障壁位置半径はそれ以上広がることができなくなり、また、その障壁は弱くなる。このようにして、全熱化蓄積エネルギーに対する内部輸送障壁内での蓄積エネルギー及びペデスタル蓄積エネルギーが一定となる。また、ELMによる周辺部のトロイダル運動量の減少は、熱エネルギーの減少に比べて大きいこと、さらに、ELM崩壊の侵入距離はトロイダル回転の方がイオン温度よりも深く、内部輸送障壁内部に達することを見いだした。以上により、先進トカマクプラズマにおける圧力分布を決定する周辺輸送障壁と内部輸送障壁の相関に関する新たな知見を得た。これらの研究結果をIAEA主催第23回国際核融合エネルギー会議で発表し(現在Nuclear Fusion誌に論文投稿中)、また、国際トカマク物理活動のグループ会合、日本物理学会(招待講演)で発表した。

研究成果

• [学会発表] JT-60Uプラズマにおける運動量輸送物理の研究と今後の展望 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鎌田裕
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Correlation between the edge and the internal transport barriers in JT-60U (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamada, M・ Yoshida, Y.Sakamoto, Y. Koide, N. Oyama, H. Urano, K. Kamiya, T.Suzuki, A. Isayama, and the JT-60 Team
  • 学会等名: IAEA主催第23回国際核融合エネルギー会議
  • 発表場所: スイス/ジュネーブ
  • 年月日: 2008-10-23