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焼波伝搬機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540482
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 高密度プラズマ / 核燃焼 / 中性子輸送 / 高速電子輸送 / 高速点火 / 衝突過程

研究概要

レーザー核融合では、固体の数千倍に爆縮した高密度プラズマの一部を点火温度まで加熱し、そこから生じる核融合燃焼波が残りの低温高密度燃料へと伝搬することで爆発的な燃焼が行われる。本科研研究においては、核燃焼シミュレーションにおいて重要な高エネルギー粒子によるエネルギー輸送を精密に解く輸送-流体結合コードを開発し、これを用いて点火・燃焼過程の詳細解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Scaling of Core Heating Performance for FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 雑誌名: Europian Physical Society, 37th EPS conf.on Plasma Phys. vol.34A ページ: O5.219-1-4
• [雑誌論文] Prepulse effects on the generation of high energy electrons in fast ignition scheme (2010)
  • 著者名/発表者名: H.B.Cai, et al.(4th Author)
  • 雑誌名: Physics of Plasmas vol.17 ページ: 023106-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] FIREX project and effects of self-generated electric and magnetic fields on electron-driven fast ignition (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Mima, et al.(7th Author)
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion vol.52 ページ: 124047-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrated simulations of core heating in cone-guiding fast ignition, FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series Vol.244 ページ: 022040-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core Heating Scaling for Fast Ignition Experiment FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 雑誌名: Proc.of 23rd IAEA Fusion Energy Conference ページ: IFE/P6-01-1-8
• [雑誌論文] Ignition and burn properties of DT/ DHe3 fuel for fast-ignition inertial confinement fusion (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakao, et al.(5th Author)
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology vol.56 ページ: 401-404
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the possibility of electron degeneracy diagnostics in laser- imploded DT fuel for fast ignition (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakao, et al.(5th Author)
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology vol.56 ページ: 391-394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ignition and Burn Dynamics of DT Fuels in Impact Fast Ignition (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, M.Murakami, H.Azechi, K.Mima
  • 雑誌名: J.Plasma Fusion Res.SERIES vol.8 ページ: 1204-1209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core heating properties in FIREX-I-influence of cone tip (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 雑誌名: Plasma Phys.Control.Fusion vol.54 ページ: 014002 1-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fokker-Planck simulations for core heating in subignition cone-guiding fast ignition targets (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, Y.Nakao, K.Mima
  • 雑誌名: Phys.Plasmas vol.16 ページ: 062706 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pre-plasma effects on core heating and enhancing heating efficiency by extended double cone for FIREX
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 雑誌名: Nucl.Fusion. 掲載決定
  • 査読あり
• [学会発表] 自己生成磁場による高速電子ビームガイディング (2011)
  • 著者名/発表者名: 城崎知至, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Fokker-Planck simulations for relativistic fast electron in dense matters (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 2nd UK Japan Winter School in High Energy Density Science
  • 発表場所: Royal Observatory, Edinburgh, UK.
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] 高速点火実験FIREX-Iのコア加熱解析 (2010)
  • 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27回年会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Simulation Study of Pre-Plasma Effects on Core Heating in FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 2010 US-Japan Workshop on Theory and Simulation on Short-pulse Laser-Plasma
  • 発表場所: LLNL, Livermore, CA, USA.
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Simulation Study of Pre-Plasma Effects on Core Heating in FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago, Chicago, IL, USA.
  • 年月日: 2010-11-08
• [学会発表] Fast electron guiding by extended double cone (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 日米高速点火ワークショップ2010
  • 発表場所: Wakayama Tokyu-inn, Wakayama, Japan.
  • 年月日: 2010-10-23
• [学会発表] Advanced Concept of High-Energy Coupling Cone for FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 11th International Workshop on Fast Ignition of Fusion Targets
  • 発表場所: Jiao Tong University, Shanghai, China.
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] Core Heating Scaling for Fast Ignition Experiment FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Daejon Convention Center,Daejon, Republic of Korea.
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] FIREX-Iにおける加熱スケーリングII (2010)
  • 著者名/発表者名: 城崎知至, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学・中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Scaling of Core Heating Performance for FIREX-I (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 学会等名: 37th EPS Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Dublin City University, Dublin, Ireland.
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] コーンガイド高速点火のコア加熱におけるプレプラズマの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 城崎知至, 他
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館
  • 年月日: 2010-06-10
• [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 intensity (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 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-I (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Johzaki, et al.
  • 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