Ferromagnetic and resistive wall effects on the beta limit in a Tokamak

トカマクにおける強磁性壁及び抵抗性壁のベータ限界に対する効果

栗田 源一; 津田 孝; 安積 正史; 石田 真一; 竹治 智*; 逆井 章; 松川 誠; 小関 隆久; 菊池 満

Kurita, Genichi; Tsuda, Takashi; Azumi, Masafumi; Ishida, Shinichi; Takeji, Satoru*; Sakasai, Akira; Matsukawa, Makoto; Ozeki, Takahisa; Kikuchi, Mitsuru

原型炉の開発における二つの重要な課題は高ベータ化と低放射化材料の開発である。後者の低放射化材料の開発に関しては、現在低放射化フェライト鋼が最有力候補であると考えられているが、強磁性体であるためMHD不安定性による摂動磁場を吸い込むことによってMHD安定性を劣化させ前者のベータ限界を下げる可能性がある。ここでは、フェライト鋼(強磁性体)壁の効果を含んだMHD安定性解析を行うことによって限界ベータに対する強磁性体壁の影響を調べた。

In order to improve economic and environmental suitability of tokamak fusion reactors, both the accomplishment of high beta plasmas and the practical use of low activation materials to reduce the amount of radioactive waste are crucially important. Low radio-activation ferritic steel is considered as a most promising candidate for structural material in DEMO reactors, and there is the possibility of reduction of critical beta value by the deterioration of MHD stability due to ferromagnetism of ferritic steel. This paper investigates the effect of ferromagnetism with plasma flow on the beta limit of tokamak plasma by carrying out MHD stability analyses including ferromagnetic and plasma flow effects.