| 研究課題/領域番号 |
19K03802
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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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 |
河村 学思 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (70509520)
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| 研究分担者 |
田中 宏彦 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (60609981)
大島 慎介 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (00469610)
澤田 圭司 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (40262688)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 非接触プラズマ / 中性粒子 / 輸送 / 不純物 / モデリング / ダイバータ / 磁場閉じ込め核融合 |
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| 研究成果の概要 |
磁場閉じ込め核融合装置において重要な非接触プラズマ（水素イオンが電子を捕獲する再結合反応で中性原子となる）研究の基礎となる数値輸送モデルの開発を行った。再結合反応を扱うことのできる三次元形状輸送コードであるEMC3-EIRENEを導入し、NAGDIS-II装置（名古屋大学）を対象に放電条件を模擬した重水素ガスの条件を用いて定性的に実験を再現することに成功した。また、同装置でのガス圧の制御と放電電力の制御についての技術開発により、安定な重水素放電に成功した。Heliotron J（京都大学）においても磁場構造とプラズマおよび不純物輸送の関係に関する成果が得られた。
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| 自由記述の分野 |
核融合周辺プラズマ輸送
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プラズマと中性水素原子分子の相互作用は多くの反応過程を持ち、さらに電子温度への鋭敏な依存性から反応レートが大きく変わる。信州大学では分子の回転励起状態を区別した数値モデルの開発およびそれを使った中性粒子輸送研究に大きな進展があった。このように、非接触プラズマは多様な状態を持つシステムであり、核融合炉を考えるうえで重要な課題である。さらに、中性粒子がプラズマのエネルギー・運動量損失を引き起こし、それが中性粒子の状態を変えるため、多様な状態を生み出す。それを数値的に予測する、実験的に検証することは、平衡状態の物理的理解や新しい要素の発見など、基礎的な研究へも波及する可能性を持っている。
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