アルフベン固有モードと高速粒子の相互作用に関するシミュレーション研究

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20340165
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 藤堂 泰 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00249971)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: アルフベン固有モード / 高エネルギー粒子 / シミュレーション

研究概要

(1)研究代表者が開発した高速粒子-電磁流体(MHD)連結シミュレーションコードMEGAを用いて、核燃焼プラズマ研究の重要課題であるアルフベン固有モードと高速粒子の相互作用を研究する。具体的には以下の課題について、シミュレーション研究を推進する。
(1)高速粒子によるトロイダルアルフベン固有モード(TAE)および反転磁気シアアルフベン固有モード(RSAE)などの不安定化およびそれらの固有モードによる高速粒子の輸送
(2)アルフベン固有モードの時間発展における非線形MHD効果
(3)アルフベン固有モードのバースト的時間発展とそれに伴う高速粒子の輸送と損失
(2)将来の核燃焼プラズマにおけるアルフベン固有モードと高速α粒子の挙動予測に向けて、新しいシミュレーション手法とシミュレーションコードを開発し予測信頼性を向上させる。

研究成果

• [雑誌論文] Nonlinear magnetohydrodynamic effecs on Alfven eigenmode evolution and zonal flow generation (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo, H.L.Berk, B.N.Breizman
  • 雑誌名: Nuclear Fusion Vol.50 ページ: 084016(1-9)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation study of ballooning modes in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo, N.Nakajima, M.Sato, H.Miura
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research Vol.5 ページ: S2062(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 6.4 Numerical Analyses of Energetic Particles in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo, S.Murakami, T.Yamamoto, A.Fukuyama, D.A.Spong, S.Yamamoto, M.Osakabe, N.Nakajima
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology Vol.58 ページ: 277-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clustered frequency analysis of shear Alfven modes in stellarators (2010)
  • 著者名/発表者名: D.A.Spong, E.D'Azevedo, Y.Todo
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol.17 ページ: 022106(1-12)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation study of energetic ion transport due to Alfven eigenmodes in LHD plasma (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo, N.Nakajima, M.Osakabe, S.Yamamoto, D.A.Spong
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research Vol.3 ページ: S1074(1-4)
  • 査読あり
• [学会発表] Computer Simulation of Alfven Eigenmode Bursts Driven by Energetic Particles in Fusion Plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo
  • 学会等名: 11st Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Simulation Study of Nonlinear Magnetohydrodynamic Effects on Alfven Eigenmode Evolution and Zonal Flow Generation (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo
  • 学会等名: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: デジョン(韓国)
  • 年月日: 2010-10-13
• [学会発表] Interaction of energetic particles, Alfven eigenmode, and zonal flow and fields (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo
  • 学会等名: 11th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems
  • 発表場所: キエフ(ウクライナ)
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] Nonlinear evolution of Alfven eigenmode and exciation of geodesic acoustic mode (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo
  • 学会等名: 4th IAEA Technical Meeting on the Theory of Plasma Instabilities
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] Simulation study of interaction between energetic ions and Alfven eigenmodes in LHD (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Todo
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: ジュネーブ(スイス)
  • 年月日: 2008-10-14