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Fusion plasma performance and confinement studies on JT-60 and JT-60U

JT-60及びJT-60Uにおける核融合プラズマ性能と閉じ込め研究

鎌田 裕; 藤田 隆明; 石田 真一; 菊池 満; 井手 俊介; 滝塚 知典; 白井 浩; 小出 芳彦; 福田 武司; 細金 延幸; 土屋 勝彦; 波多江 仰紀; 竹永 秀信; 佐藤 正泰; 中村 博雄; 内藤 磨; 朝倉 伸幸; 久保 博孝; 東島 智; 三浦 友史; 芳野 隆治; 清水 勝宏; 小関 隆久; 平山 俊雄; 森 雅博; 坂本 宜照; 河野 康則; 諫山 明彦; 牛草 健吉; 池田 佳隆; 木村 晴行; 藤井 常幸; 今井 剛; 永見 正幸; 竹治 智; 及川 聡洋; 鈴木 隆博; 仲野 友英; 大山 直幸; 櫻井 真治; 木島 滋; 杉江 達夫; 飛田 健次; 近藤 貴; 玉井 広史; 閨谷 譲; 逆井 章; 草間 義紀; 伊丹 潔; 嶋田 道也; 二宮 博正; 浦野 創*

Kamada, Yutaka; Fujita, Takaaki; Ishida, Shinichi; Kikuchi, Mitsuru; Ide, Shunsuke; Takizuka, Tomonori; Shirai, Hiroshi; Koide, Yoshihiko; Fukuda, Takeshi; Hosogane, Nobuyuki; Tsuchiya, Katsuhiko; Hatae, Takaki; Takenaga, Hidenobu; Sato, Masayasu; Nakamura, Hiroo; Naito, Osamu; Asakura, Nobuyuki; Kubo, Hirotaka; Higashijima, Satoru; Miura, Yushi; Yoshino, Ryuji; Shimizu, Katsuhiro; Ozeki, Takahisa; Hirayama, Toshio; Mori, Masahiro; Sakamoto, Yoshiteru; Kawano, Yasunori; Isayama, Akihiko; Ushigusa, Kenkichi; Ikeda, Yoshitaka; Kimura, Haruyuki; Fujii, Tsuneyuki; Imai, Tsuyoshi; Nagami, Masayuki; Takeji, Satoru; Oikawa, Toshihiro; Suzuki, Takahiro; Nakano, Tomohide; Oyama, Naoyuki; Sakurai, Shinji; Konoshima, Shigeru; Sugie, Tatsuo; Tobita, Kenji; Kondoh, Takashi; Tamai, Hiroshi; Neyatani, Yuzuru; Sakasai, Akira; Kusama, Yoshinori; Itami, Kiyoshi; Shimada, Michiya; Ninomiya, Hiromasa; Urano, Hajime*

JT-60及びJT-60Uは、ITER及び定常トカマク炉実現へ向けた物理基盤を構築することを目的として、炉心級プラズマにおける高総合性能の実証とその維持を目指した運転概念の最適化を行って来た。等価核融合エネルギー増倍率(=1.25)や核融合積(=1.5E21 m-3skeV)の達成に加えて、高い総合性能(高閉じ込め&高ベータ&高自発電流割合&完全非誘導電流駆動)を実証した。これらは、内部及び周辺部に輸送障壁を持つ高ポロイダルベータHモード及び負磁気シアモードで得られた。最適化の鍵は分布及び形状制御である。多様な内部輸送障壁の発見に代表されるように、JT-60/JT-60U研究はプラズマ諸量の空間分布の自由度と制限を強調して来た。各閉じ込めモードの閉じ込め研究に加えて、輸送及び安定性等によって支配されるコア部及び周辺ペデスタル部のパラメータ相関を明らかにした。これらの研究により、高閉じ込めモードのITERへの適合性を実証するとともに残された研究課題を明らかにした。

With the main aim of providing physics basis for ITER and the steady-state tokamak reactors, JT-60/JT-60U has been developing and optimizing the operational concepts, and extending the discharge regimes toward sustainment of high integrated performance in the reactor relevant parameter regime. In addition to achievement of the equivalent break-even condition (QDTeq up to 1.25) and a high fusion triple product = 1.5E21 m-3skeV, JT-60U has demonstrated the integrated performance of high confinement, high beta-N, full non-inductive current drive with a large fraction of bootstrap current in the reversed magnetic shear and in the high-beta-p ELMy H mode plasmas characterized by both internal and edge transport barriers. The key factors in optimizing these plasmas are profile and shape controls. As represented by discovery of various Internal Transport Barriers, JT-60/JT-60U has been emphasizing freedom and restriction of profiles in various confinement modes. JT-60U has demonstrated applicability of these high confinement modes to ITER and also clarified remaining issues.

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パーセンタイル:51.52

分野:Nuclear Science & Technology

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