流れのあるプラズマ中での外部揺動による磁気島成長

Magnetic island evolution by the externally applied perturbation in the plasma with flow

石井 康友; 安積 正史; Smolyakov, A. I.*

Ishii, Yasutomo; Azumi, Masafumi; Smolyakov, A. I.*

本研究では、トカマクプラズマの性能劣化を引き起こす磁気島形成の機構を、プラズマ中の流れを考慮して、数値シミュレーションにより調べた。トカマクプラズマでは磁気島形成を引き起こすティアリング不安定性に対して、独立状態では安定と考えられる磁気面において磁気島が形成される現象が観測されている。このような安定な磁気面での磁気島形成は、外部摂動に起因すると考えられているが、その全体的な描像は未解明である。本研究では、広範なプラズマパラメータ領域に対して数値シミュレーションを行うことにより、磁気島の構造変形が低抵抗領域での磁気島成長の抵抗値依存性を引き起こすことを見いだした。この磁気島の変形は、磁気島に作用するトルクの2次元分布により引き起こされることを明らかにした。この現象により、新古典ティアリングモードを引き起こす種磁気島の長時間成長は、標準的なRutherford型モデルとは異なる可能性があり、トカマクプラズマでは、実験計測と理論予測を比較する際に重要となる可能性がある。

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