へリアス核融合炉における炉心プラズマ予測精度向上のためのプラズマ熱輸送特性評価

评估等离子体热传输特性以提高 Helias 聚变反应堆堆芯等离子体预测精度

基本信息

批准号：
16F16756
负责人：
横山雅之
金额：
$ 0.7万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-07-27 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大型ヘリカル装置（LHD）における重水素実験を舞台として、電子サイクロトロン波動によって加熱された重水素プラズマと軽水素プラズマの閉じ込め性能の比較研究を行った。その結果、重水素プラズマにおいて、エネルギー閉じ込め時間が系統的に軽水素プラズマよりも長くなることを見出し、水素同位体効果の存在が示唆されることを明らかとした。日本学術振興会外国人特別研究員としての本人の採用期間（平成29年9月9日まで）の間、LHD実験や解析、核融合科学研究所内の共同研究者等との議論に集中する状況であったため、交付決定された経費の執行は行われなかった。外国人特別研究員としての採用期間終了後の一か月程度、本邦滞在を継続（日本学術振興会への必要な手続き承認後）し、ドイツでの所属機関であるマックスプランクプラズマ物理研究所による経費負担で第21回国際ステラレータ‐ヘリオトロンワークショップ（京都大学にて開催）に参加し、上記の成果についてポスター発表を行った。その内容については、Nuclear Fusion誌への論文投稿原稿が完成し、現在、共著者間での最終確認が行われている。ドイツへの帰国（平成29年10月）以降は、所属機関の超伝導ヘリカル装置ヴェンデルシュタイン7-Xにおける関連実験の提案、実験実施、その後、LHD実験データとの比較などを進めている。高温度ヘリカルプラズマでの研究を通じて、将来のヘリカル核融合炉での熱輸送特性に高精度で外挿しうる熱輸送モデルの構築に取り組んでいる状況である。

利用大型螺旋装置（LHD）中的氘实验，对电子回旋波加热的氘等离子体和轻氢等离子体的约束性能进行了比较研究。结果，我们发现氘等离子体中的能量限制时间比轻氢等离子体中系统地更长，这表明氢同位素效应的存在。在担任日本学术振兴会外国研究员期间（截至2017年9月9日），他专注于LHD实验、分析以及与国立核聚变科学研究所的合作研究人员的讨论，因此费用决定。待分配未执行。作为特别外国研究员的聘任期结束后（必要手续经日本学术振兴会批准后），将继续在日本居留约1个月，费用由所属机构支付我自费参加了在德国马克斯普朗克等离子体物理研究所举行的第 21 届国际仿星器-日光管研讨会（在京都大学举行），并就上述结果进行了海报展示。内容方面，提交Nuclear Fusion的手稿已经完成，目前正在共同作者之间进行最终确认。自返回德国（2017年10月）以来，他一直在其所属机构的超导螺旋装置Wendelstein 7-X上提出相关实验，进行实验，随后将数据与LHD实验数据进行比较。通过使用高温螺旋等离子体的研究，我们目前正在建立一个热传输模型，该模型可以高精度地推断未来螺旋聚变反应堆的热传输特性。