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2016 年度 実績報告書

トカマクプラズマにおける高速イオン駆動低周波不安定性の運動論的解析

研究課題

研究課題/領域番号 26289356
研究機関京都大学

研究代表者

福山 淳  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60116499)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードプラズマ・核融合 / 計算物理 / トカマクプラズマ / 固有モード
研究実績の概要

1. 核燃焼プラズマにおける速度分布関数の評価:中性粒子ビームやイオンサイクロトロン波による加熱および核融合反応によって高速イオンが生成される核燃焼プラズマにおける速度分布関数を求めるため,プラズマ構成各粒子種の速度分布関数の時間発展を記述する運動論的輸送シミュレーションを行い,核燃焼の立ち上げ時を含めて速度分布関数の評価を行った.
2. 運動論的誘電率テンソルの実装:任意の速度分布関数をもつプラズマにおける波動への応答を調べるため,速度空間の数値積分によりドリフト運動論的およびジャイロ運動論的誘電率テンソルを求めるモジュールを開発し,TASK/WMモジュールに組み込むとともに,マクスウェル速度分布に対する解析的な誘電率テンソルとの定量的比較を行った..
3. アルヴェン固有モードによる検証:マクスウェル速度分布のトカマクプラズマにおけるアルヴェン固有モードの線形安定性について,解析的な誘電率テンソルと数値積分による誘電率テンソルの比較を行い,両者の固有モード周波数,減衰率,固有モード構造がよく一致することを確認した.さらにイオンが非等方温度をもつ場合のアルヴェン固有モードの解析を行い,固有モードの特性に対する非等方性の影響は小さいことを確認した.
4. 核燃焼プラズマにおけるアルヴェン固有モードの評価:核燃焼立ち上げ時の速度分布関数を用いて,アルヴェン固有モードの線形安定性解析を行い,その時間発展を評価した.さらに,低周波数領域においてイオン音波やドリフト波と結合したアルヴェン固有モードについてもその線形安定性を解析した..
5. アルヴェン固有モード以外の低周波モードの線形安定性解析:内部キンクモードや周辺局在モード(ELM)に対する高速イオンの影響を調べるため,実周波数0のモードに対する線形安定性解析を行い,通常の MHD 解析との比較を行った.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] 統合トカマクモデリングコードTASKの開発と統合シミュレーションの展望2016

    • 著者名/発表者名
      福山淳
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 任意の速度分布関数を持つトカマクプラズマにおけるアルヴェン固有モードの運動論的線形安定性解析2016

    • 著者名/発表者名
      二口泰成,福山淳
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] 統合コードTASKによる燃焼プラズマ立ち上げシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      永井一輝,奴賀秀男,福山淳
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] 統合モデリングに基づくトカマク炉心プラズマシミュレーションの現状と展望2016

    • 著者名/発表者名
      福山淳
    • 学会等名
      プラズマシミュレータシンポジウム2016
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Progress of Integrated Modeling of Magnetic Fusion Plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      A. Fukuyama
    • 学会等名
      The 7th International Symposium of Advanced Energy Science - Frontiers of Zero Emission Energy –
    • 発表場所
      京都大学百周年記念ホール
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 統合トカマクモデリングコードTASK による燃焼プラズマの時間発展解析2016

    • 著者名/発表者名
      福山 淳,奴賀秀男,永井一輝,二口泰成
    • 学会等名
      第11回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [学会発表] Modeling of burning start up of ITER and the role of fast particle transport2016

    • 著者名/発表者名
      A. Fukuyama, K. Nagai, and H. Nuga
    • 学会等名
      16th ITPA IOS-TG Meeting
    • 発表場所
      IPP Garching, Germany
    • 年月日
      2016-04-26 – 2016-04-29
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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