High performance reversed shear plasmas with a large radius transport barrier in JT-60U

JT-60Uにおける大きな半径の輸送障壁を伴う高性能負磁気シアープラズマ

藤田 隆明; 波多江 仰紀; 及川 聡洋; 竹治 智; 白井 浩; 小出 芳彦; 石田 真一; 井手 俊介; 石井 康友; 小関 隆久; 東島 智; 芳野 隆治; 鎌田 裕; 閨谷 譲

Fujita, Takaaki; Hatae, Takaki; Oikawa, Toshihiro; Takeji, Satoru; Shirai, Hiroshi; Koide, Yoshihiko; Ishida, Shinichi; Ide, Shunsuke; Ishii, Yasutomo; Ozeki, Takahisa; Higashijima, Satoru; Yoshino, Ryuji; Kamada, Yutaka; Neyatani, Yuzuru

大きな半径の輸送障壁を保ちつつ、JT-60Uの負磁気シアー放電の運転を低q、高電流領域に拡張し、高い核融合性能を得た。JT-60UにおけるDT換算核融合エネルギー増倍率Qの記録を更新し、Q=1.05を達成した。qの極小値qの半径のすぐ内側に電子密度、電子温度、イオン温度の急勾配を有する内部輸送障壁を形成することにより大幅な閉じ込め改善が得られた。内部輸送障壁形成後にプラズマ体積や加熱パワーを調整して圧力分布・電流分布を制御しながらプラズマ電流をランプアップすることにより、q~2の低q領域においてプラズマ半径の80%に及ぶ広い負磁気シアー領域を得た。エネルギー閉じ込め時間は、内部輸送障壁の半径とともに、またqの低下とともに増大した。実効的一流体熱拡散係数は、内部輸送障壁において極小値を有する。プラズマの性能は、q~2,~2で発生するプラズマ崩壊により規定された。

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