| 研究課題/領域番号 |
19K21868
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
浅井 朋彦 日本大学, 理工学部, 教授 (00386004)
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| 研究分担者 |
長山 好夫 日本大学, 核融合科学研究所, 名誉教授 (10126138)
高橋 俊樹 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (10302457)
比村 治彦 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (30311632)
高橋 努 日本大学, 理工学部, 教授 (50179496)
水口 直紀 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (70332187)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| キーワード | 磁場閉じ込めプラズマ / 自己組織化 |
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| 研究成果の概要 |
2つの磁化プラズモイドを超音速・超アルヴェン速度で衝突合体させた後，自己組織的にFRC様配位が形成される様子が観測された。この実験では，2つのプラズモイドを生成後，外部磁気圧により加速・移送され、閉じ込め領域の中央で衝突させる。衝突の際、プラズモイドは破壊的な擾乱を受け、FRCの特徴である高速トロイダル流と反転磁場構造を失い，秩序的構造を持たない磁化プラズマとなる。しかし，数十μ秒以内にトロイダル方向にスピンアップし，極限的にベータの高いFRCが形成される様子が観測された。この結果は，磁気ヘリシティや一般化ヘリシティの保存という枠組みに収まらない「FRCの自己組織化的生成」を示している。
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| 自由記述の分野 |
核融合学，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 |
小型で効率が高い核融合炉心や中性子排出のない先進燃料核融合の実現には，高ベータ化が必須であり，これを極限まで突き詰めると，プラズマ電流と閉じ込め磁場が完全に直交し，トーラス中心に穴が開いていないFRCとなる。その特異な磁場配位のため，局所βはその大部分で１を超え，したがってイオンは磁化していないなど，多くの点で他の磁場配位と異なる性質を示し，同時にその緩和のメカニズムには未解明な点も多い。本研究成果は，このFRCの堅固な安定性を示す結果であり，米国の民間企業などでも開発が開始されたFRCによる超高ベータ核融合炉心の実現に貢献する結果である。
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