トカマク・プラズマの破壊不安定性の数値解析

Numerical Analyses of Disruptive Instabilities in a Tolamak Plasma

田中 幸夫*

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トカマク・プラズマの内部破壊不安定性と大破壊不安定性を解析するために抵抗性モード、抵抗性内部キンク・モード、ティアリング・モードの線形不安定性と非線形発展を数値計算した。線形不安定性を数値計算する手法として行列法による解法を開発した。内部破壊不安定性を説明する抵抗性モードの非線形発展は抵抗値が抵抗値が実際のトカマク・プラズマ程度に小さな値でも線形成長率を維持したまま、磁力線のつなぎ換えが完了するまで成長することを示した。また抵抗性内部キンク・モードは理想内部キンク・モードが十分不安定になると、磁力線のつなぎ換えを完全に終了する前に飽和することを示した。この計算は中性子を入射したトカマク実験の結果と一致する。また大破壊不安定性を説明するティアリング・モードの非線形相互作用はプラズマ形状のトロイダル及び楕円変形によって本質的に変化しないことを示した。

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