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2009 年度 実績報告書

詳細シミュレーションによる高密度爆縮プラズマ中での核燃波伝搬機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20540482
研究機関大阪大学

研究代表者

城崎 知至  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (10397680)

キーワード高密度プラズマ / 核燃焼 / 中性子輸送 / 高速点火 / 高速電子輸送 / 衝突過程
研究概要

研究計画に基づき、本年度は高エネルギー粒子輸送モデルの開発と、高速点火方式の核燃焼点火に重要となる高速電子発生・輸送モデルの開発に重点を置き、研究を進めた。
1次元コードにおいて、核反応生成中性子の輸送とともに、中性子の減速輸送過程において、バルクイオンとの弾性散乱により発生する高エネルギーイオンの輸送を同時に解く、中性子・荷電粒子連立輸送計算モデルの開発を進めた。解法としては、輸送方程式を離散化して直接解く"輸送モデル"と多次元解析を念頭に計算負荷の小さい"拡散モデル"の開発を行った。現在、両モデルの開発がほぼ終了し、一次元モデルにおいてその制度評価を進めている。
高速電子の発生・輸送過程においては超短パルスとプラズマの相互作用と高密度プラズマ中での高速電子の輸送過程の解析が重要となる。前者はレーザー場とプラズマの相互作用、後者は高速電子とバルクプラズマとの衝突過程が重要である。レーザープラズマ相互作用を粒子コードにより取り扱い、輸送過程をFokker-Planckコードで扱う多階層統合コードの開発を進めており、本年度は2次元輸送コードによる加熱過程の解析を主に行い、並行して衝突モデルの改良を行った。2次元輸送解析においてはレーザー導波路確保のために用いる高Zの金コーンが、衝突過程を通じて高速電子ビーム特性を大きく悪化させ、加熱効率を低下させることが明らかとなり、加熱効率改善のために、低Z材をコーンに用いるなどの改良が必要であることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Fokker-Planck simulations for core heating in subignition cone-guiding fast ignition targets2009

    • 著者名/発表者名
      T.Johzaki, Y.Nakao, K.Mima
    • 雑誌名

      Phys.Plasmas 16

      ページ: 062706 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core heating properties in FIREX-I-influence of cone tip2009

    • 著者名/発表者名
      T.Johzaki, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Phys.Control.Fusion 54

      ページ: 014002 1-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ignition and Burn Dynamics of DT Fuels in Impact Fast Ignition2009

    • 著者名/発表者名
      T.Johzaki, M.Murakami, H.Azechi, K.Mima
    • 雑誌名

      J.Plasma Fusion Res.SERIES 8

      ページ: 1204-1209

    • 査読あり
  • [学会発表] 高速点火の爆縮コア加熱の統合シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会 第26回年会
    • 発表場所
      京都市国際交流会館
    • 年月日
      2009-12-03
  • [学会発表] Dependence of core heating properties on heating pulse duration and intensity2009

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      51st Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Atlanta, GA, USA
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] 高速点火のコア加熱シミュレーション~パルス長依存性~2009

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] Integrated Simulations of Core Heating in Cone-Guiding Fast Ignition, FIREX-I2009

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      6th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2009-09-11

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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