核融合プラズマ乱流の第一原理シミュレーション

First principle simulations of turbulent fusion plasmas

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

核融合炉心プラズマにおいて高温の燃料プラズマを保持する性能はプラズマ乱流による粒子や熱の拡散により決まっており、その解明は核融合エネルギー開発における重要な課題である。核融合プラズマ乱流は電子スケール乱流(0.1mm),イオンスケール乱流(5mm),プラズマ分布形成(1m)が相互作用するマルチスケールの複雑な流体現象であり、第一原理シミュレーションが有効な研究手段となっている。本報告では、近年の計算機技術の進展により可能となった核融合プラズマ乱流の第一原理シミュレーションの現状と課題を議論する。

Particle and heat diffusion induced by plasma turbulence dictates the confinement performance of fusion plasmas, and is an important issue in the fusion energy development. Fusion plasma turbulence is a complex multi-scale phenomenon, in which electron scale turbulence (0.1mm), ion scale turbulence (5mm), and plasma profiles (1m) interact with each other, and therefore, first principle approaches are effective tools. In this report, we discuss the present status and future issues of first principles simulations of fusion plasma turbulence enabled by recent avances in computing technologies.