Advanced tokamak research on JT-60

JT-60における先進トカマク研究

岸本 浩; 石田 真一; 菊池 満; 二宮 博正

Kishimoto, Hiroshi; Ishida, Shinichi; Kikuchi, Mitsuru; Ninomiya, Hiromasa

大型トカマク装置JT-60は、高い閉じ込め及び高い温度と密度を持つ高性能プラズマを、可能な限り小さな外部入力による非誘導電流駆動で長時間維持することに焦点を合わせて研究を進めてきた。高ポロイダルベータ放電による自発電流割合80%以上の最初の実証、及びこの結果に基づく定常トカマク炉SSTRの概念構築を契機に、いわゆる先進トカマク研究が開始された。JT-60における内部輸送障壁の最初の観測が内部輸送障壁を持つ負磁気シア放電研究の引き金となった。負磁気シア放電により、世界最高のDT等価エネルギー利得1.25が達成された。また、高ポロイダルベータ放電において世界最高のイオン温度45keVと世界最高の核融合積が達成された。先進トカマク研究は現在のトカマク研究開発の主流である。さらにコンパクトITERの概念がJT-60の研究に基づき検討され提案された。

The Japanese large tokamak JT-60 has been focusing its research emphases to develop a high performance plasma, namely high confinement, high temperature and high density, and to sustain it non-inductively for a long time with possible minimization of external power input. The first demonstration of high bootstrap current discharges in a high-poloidal-beta mode (high-p) and the concept development of a steady-state tokamak reactor SSTR based on this experimental achievement initiated the so-called "advanced tokamak research". The first observation of internal transport barriers in the JT-60 high-p mode was followed by the world-wide explorations of reversed shear discharges associated with internal transport barriers. The advanced tokamak research is now the major trend of the current tokamak development. A new concept of compact ITER was developed and proposed in the context of this advanced tokamak approach pursued on JT-60.