先進核融合プラズマにおける電子加熱の乱流輸送への影響

电子加热对先进聚变等离子体中湍流输运的影响

• 批准号: 19K03805
• 负责人: 吉田 麻衣子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03805/
• 关键词: イオン系乱流; 電子系乱流; 高エネルギー粒子効果; プラズマ制御; 磁気シア; 電場シア; 電子加熱; 先進核融合プラズマ; 乱流輸送

国際熱核融合実験炉（ITER）や原型炉における燃焼プラズマでは、核融合反応により生じたアルファ粒子による電子加熱が主体となる。本研究では、燃焼プラズマで課題となる電子加熱が支配的な領域でのプラズマ乱流輸送の解明、将来の装置でのプラズマ分布予測と運転シナリオ開発を目指し、プラズマ輸送を決めるイオン系乱流と電子系乱流の特性と相関を、実験と理論の両方のアプローチにより明らかにすることを目的としている。令和４年度は、JT-60におけるアルファ粒子加熱に匹敵するエネルギーを持ち、且つ電子加熱である負イオン源中性粒子ビーム加熱時の熱輸送特性を調べた。負イオン源中性粒子ビーム加熱パワーとともにエネルギー閉じ込めが改善すること、熱の輸送障壁（断熱層）が強くなり、プラズマ輸送が改善していることが初めて分かった。また、英国のJET装置の結果と比較すると、JT-60の方がより高加熱パワーにおいて、プラズマ輸送の改善が得られていることが分かった。この実験解析結果は、イオン計乱流と電子系乱流を予測する理論モデルと定性的に一致していた。得られた結果をまとめて第39回プラズマ・核融合学会年会にて発表した。

The International Thermonuclear Fusion Reactor (ITER) is a prototype furnace for the combustion of nuclear particles. This study is aimed at the prediction of the distribution of electron turbulence and the characteristics of electron turbulence in the field dominated by combustion and heat transfer. In order to adjust the heat transfer characteristics of JT-60 during heating, the heat transfer characteristics of JT-60 were adjusted during heating. Negative source neutral particles heating, heat transfer barrier (thermal barrier), heat transfer barrier The results of the JT-60 were compared with those of the UK JET devices, and the improvement in heat transfer and transport was achieved. The analytical results are consistent with the theoretical predictions of turbulence in the electron system. The 39th Annual Meeting of the Society for Nuclear Fusion

项目成果

Application of transient transport analysis method for modulation experiment

• DOI: 10.1063/5.0056982
• 发表时间: 2021-08
• 期刊: AIP Advances
• 影响因子: 1.6
• 作者: Y. Ohtani;M. Yoshida;M. Honda;E. Narita

Gyrokinetic analysis of isotope effects on particle transport in JT-60U

JT-60U 中同位素对粒子输运影响的回旋动力学分析

• 发表时间: 2019
• 作者: E. Narita;M. Honda ;M. Nakata;M. Yoshida and N. Hayashi
• 通讯作者: M. Yoshida and N. Hayashi

Modification of a machine learning‐based semi‐empirical turbulent transport model for its versatility

基于机器学习的半经验湍流输运模型的多功能性修改

• DOI: 10.1002/ctpp.202200152
• 发表时间: 2023
• 期刊: Contributions to Plasma Physics
• 影响因子: 1.6
• 作者: Narita Emi;Honda Mitsuru;Nakata Motoki;Hayashi Nobuhiko;Nakayama Tomonari;Yoshida Maiko
• 通讯作者: Yoshida Maiko

Favorable Transport Properties of the Wide Pedestal QH-Mode Regime

宽基座 QH 模式体系的良好传输特性

• 发表时间: 2019
• 作者: D. R. Ernst;K.H. Burrell;C. C. Petty;M. Yoshida 他18名
• 通讯作者: M. Yoshida 他18名

Impact of fast ions on a trapped-electron-mode dominated plasma in a JT-60U hybrid scenario

• DOI: 10.1088/1741-4326/ab74a1
• 发表时间: 2020-03
• 期刊: Nuclear Fusion
• 影响因子: 3.3
• 作者: S. Mazzi;D. Zarzoso;J. Garcia;T. Görler;A. Siena;Y. Camenen;S. Benkadda;M. Yoshida;N. Hayashi;K. Shinohara