原型炉における電流立ち上げシナリオの評価

Evaluation of current-ramp up scenario for fusion DEMO plant

佐藤 正泰; 西尾 敏; 飛田 健次; 井上 多加志; 坂本 慶司; 原型炉検討チーム

Sato, Masayasu; Nishio, Satoshi; Tobita, Kenji; Inoue, Takashi; Sakamoto, Keishi; DEMO Plant Team

小型炉を目指して、核融合原型炉の検討を行っている。この特長は、中心ソレノイド(CS)を小型化した低アスペクト比のトカマク炉である。中性粒子入射(NBI),電子サイクロトロン波(ECW)を用いたプラズマ電流(Ip)の立ち上げシナリオを検討している。低電流(2MA)からIpを立ち上げるには、パワーが電圧に比例する低電流可変電圧方式(CCVV)によるNBIの加速電圧を可変にすることが必要である。HHファクター,電子限界密度,NBIシャインスルーの条件が運転シナリオに強い制限を与えている。各Ipの定常状態に対してこの3つのパラメーターを満足させる必要から、許容NBIパワーはIp,加速電圧に依存し、立ち上げシナリオの制約となる。ECWの場合は、NBIシャインスルー条件やパワーの制約はない。今回は、リターン電流を考慮した回路方程式を用いて、立ち上げシナリオを検討した。低密度立ち上げ,密度上限に沿った立ち上げ,ベータ限界に沿った立ち上げなど、極端な立ち上げシナリオに対してNBI及びECWによる起動時間及び必要パワーを評価した。

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