研究課題/領域番号 |
19K21038
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補助金の研究課題番号 |
18H05851 (2018)
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研究種目 |
研究活動スタート支援
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配分区分 | 基金 (2019) 補助金 (2018) |
審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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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 (2019) 大阪大学 (2018) |
研究代表者 |
白戸 高志 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉システム研究開発部, 研究員(任常) (10827520)
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研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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キーワード | 計算物理学 / 核融合プラズマ |
研究成果の概要 |
本研究では、運動論プラズマにおいて緩和プロセスを記述する相対論的Landau-Fokker-Planck方程式の長時間シミュレーションを可能にする、質量・運動量・エネルギー保存スキームを世界で初めて実証した。また、Landau形式より高速なシミュレーションの実施を目的として、非相対論的なRosenbluth-Fokker-Planck方程式に対する質量・運動量・エネルギー保存スキームを、有限要素法の一種である不連続ガレルキン法に基づき開発した。
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自由記述の分野 |
プラズマ物理学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非相対論的Fokker-Planck衝突項の保存スキーム開発は1980年代から数多く行われてきたが、相対論的方程式に対する保存スキーム開発は不可能であると認識されてきた。本研究では数学と物理学の関係を離散化レベルで厳密に再現することにより、数十年にわたる未解決問題を解決することに成功した。保存スキームの開発によりこれまでよりも長時間信頼できるシミュレーションが可能となるため、これまで計算資源の都合で議論が困難であったプラズマ物理課題に着手できるようになり、核融合発電の実証に資する。
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