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トリチウム燃料注入と壁不純物挙動のシミュレーション解析

氚燃料喷射和壁杂质行为的模拟分析

基本信息

批准号：
20049003
负责人：
山崎耕造
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20049003/
关键词：
プラズマ・核融合原子力エネルギー計算物理

项目摘要

DT核融合炉の実現のためには、天燃には存在しない燃料としてのトリチウムの確保と炉内への注入シナリオの明確化が必要である。D/Tの燃料比の変動により核融合出力は大きく変動する。逆に、D/T比を制御することで核融合出力制御が可能である。また、炉壁からの不純物流入により、放射損失が増加すると同時に、D/T燃料密度の希釈が起こり、プラズマ温度低下と核融合炉出力の低下が起こるので、不純物混入を極力避け、D/Tの燃料の最適な比を維持する必要がある。本研究では、トリチウム燃料注入と壁不純物挙動の理論シミュレーション解析研究として、筆者が独自に開発してきた統合シミュレーションコードTOTALを用いて解析を行った。また、トリチウムの燃料サイクルを含めた核融合炉運転の最適化研究を、独自のシステムコードPECを用いて進めた。具体的には、トリチウム燃料の挙動やD/Tの燃料比の制御と密度限界、ベータ知限界、核融合出力特性の関係を明らかにし、D:T=7:3の燃料比にすることでトリチウム消費を大幅に低減できる事をシミュレーションで明確化した。また、トリチウムイオンや重水素イオンによるスパッタリングにより発生する壁不純物イオンの輸送と、その周辺プラズマやコアプラズマへの影響を検討し、不純物マントル形成による壁熱負荷の低減を明確化した。特に、ITERや将来の核融合炉で重要になると考えられているタングステン壁不純物の輸送解析を進め、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、モリブデン、等の不純物の振る舞いとの比較を行い、ITERでのクリプトン不純物マントルの有効性を示した。以上の成果を踏まえて、平成22年度から2年間の特定領域公募研究「トリチウム燃料消費の最適化と燃料システムの経済性評価」へと発展させることができた。

In the DT fusion furnace, there is a need for fuel injection into the furnace to ensure that it is necessary. The DPY T fuel is more effective than the nuclear fusion fuel in the nuclear fusion test. Reverse control, Dramp T than the control of nuclear fusion to control the possibility of nuclear fusion. The temperature of the furnace wall and the furnace wall will flow into the furnace, the radiation loss will increase at the same time, the fuel density of the Dexter T will rise at the same time, and the output of the nuclear fusion furnace at the low temperature of the furnace will be low. The temperature of the fusion furnace is low and the temperature of the fusion furnace is low. It is necessary to avoid the loss of heat, and the most efficient way to maintain the necessary temperature. In this study, fuel injection is used to inject fuel into the wall. In this study, the dynamic theory of fuel injection into the wall is used to analyze the analysis of the system, and the operator is responsible for the analysis of the system. The TOTAL is analyzed by the analytical method. In order to improve the performance of the nuclear fusion furnace, it is necessary to conduct a study on the optimization of the nuclear fusion furnace, and to improve the performance of the nuclear fusion furnace. in this paper, the nuclear fusion furnace is used to study the optimization of the nuclear fusion furnace. it is necessary to conduct the PEC test. For specific fuel consumption, the density limits, the known limits, the performance characteristics of nuclear fusion, and the D:T=7:3 fuel ratio are significantly lower than those of the control density limit, the known limit, the nuclear fusion output characteristic limit, the specific fuel ratio, the specific fuel ratio and the specific fuel ratio. The weight, the In the future, ITER, the nuclear fusion furnace is very important. In the future, it is necessary to analyze and analyze the material in the fusion. in the future, the nuclear fusion furnace is very important in the future. in the future, the nuclear fusion furnace is very important in the future. in the future, the nuclear fusion furnace is very important in the future. in the future, the nuclear fusion furnace is very important in the future. The above achievements are in progress. In the past two years, Pingcheng held a public offering study in specific fields. "the most efficient fuel consumption, fuel consumption and fuel consumption."