Summary of steady-state research during 23 years of JT-60 tokamak experiments

23年間のJT-60トカマク実験における定常化研究のまとめ

菊池 満

Kikuchi, Mitsuru

本講演は23年間のJT-60実験におけるトカマクの定常化研究の成果のまとめを行う。JT-60はJT-60Uへの改造の前にプラズマ電流の8割を自発電流で流し、定常トカマク炉SSTRの構想を1990年に提案した。また、一般化されたオームの法則理論を展開し実験的に確認した。負磁気シア運転は1992年に提案し、内部輸送障壁の形成を正磁気シア(1994年),負磁気シア(1997年)に報告し、N-NBIによる電流駆動を実証した。また、電流ホールを2001年に観測し、さらに、自発電流によって引き起こされるNTMについては、ECCDによる安定化を実証した。さらに、壁無しベータ限界を越えるベータで不安定になるRWMを安定化するために必要なプラズマ回転が小さいことを明らかにするなど、定常トカマク炉の実現に向けて研究が大きく進展した。

This talk summarizes the achievement of steady state research during 23 years of JT-60 tokamak experiment. Before the modification to JT-60U, up to 0.8 of plasma current was driven by the bootstrap current and the steady state tokamak reactor concept SSTR was proposed in 1990. For this assessment, theory of generalized Ohm's law in tokamak was developed. Negative shear configuration was first proposed in 1992 and becomes popular in advanced tokamak research up to now. Formation of internal transport barrier (ITB) in PS (1994) and NS (1997) leads to enhanced bootstrap current fraction in the core region. Non-inductive current drive physics of NBCD and ECCD was well developed using N-NBI and ECCD systems in JT-60U. A current hole (CH) was observed as unique structure formation in tokamak (2001). Stabilization of RWM in DIII-D and JT-60U with small toroidal rotation is important for reactor application to sustain high plasma pressure above no-wall limit (2007).