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本研究では、核融合炉心プラズマ内部の熱輸送、並びに閉じ込め性能を決定する境界条件であり、且つ周辺プラズマ輸送障壁を伴うプラズマ境界構造に着目し、炉心プラズマの空間分布構造とプラズマ境界近傍に局在する不安定性(ELM)の性質を支配するプラズマ境界構造の物理機構を明らかにすることを目的としている。今年度は特にHモ-ドプラズマにおけるプラズマ中の電流分布の変化に伴ってエネルギー閉じ込め性能が変化する実験事実に着目し、このメカニズムを理解することに重点を置いた解析を行い、論文発表を行った。独立行政法人日本原子力研究開発機構のJT-60Uにおける実験結果から内部インダクタンスの高い(すなわち電流分布が中心ピークした状態)Hモードプラズマでは高閉じ込め性能が得られることを示し、このようなプラズマでは電子密度及び電子温度分布が中心ピークすることを実験的に解明した。同時に電子系の熱拡散係数がコアプラズマ領域で低減することを示し、この高内部インダクタンス化による高閉じ込めはコア部の閉じ込め改善によるものであり、周辺プラズマ圧力に大きな変化は見られないことが分かった。一方で、ELMの周波数は内部インダクタンスの増加に伴って増大する傾向が観測され、ELMのプラズマ周辺部の電流密度との密接な関係を示唆する実験結果が得られた。また、電流分布のスキャン及び電流値のスキャンの両方で、コアプラズマのエネルギー閉じ込め性能はコア部のポロイダル磁場強度の増加に伴って向上することが分かった。
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