JT-60Uにおける電流クエンチ時のプラズマ電流の振る舞いに関する研究

Study of current behavior during current quench of disruption in JT-60U tokamak

柴田 欣秀; 諫山 明彦; 宮本 斉児; 松永 剛; 河野 康則; 杉原 正芳*

Shibata, Yoshihide; Isayama, Akihiko; Miyamoto, Seiji; Matsunaga, Go; Kawano, Yasunori; Sugihara, Masayoshi*

ディスラプション時に発生する電磁力はプラズマ電流の減衰時間に反比例して大きくなるため、電流減衰時間の評価が重要となる。今までの著者らの研究により電流減衰時間はプラズマ電流密度分布の時間変化で決定されていることが判明している。電流密度分布は電流拡散により決定され、電流拡散は電子温度分布の振る舞いに非常に影響される。本研究では電子温度計測とさまざまな電流減衰時間の比較が行うことができるJT-60Uで発生したディスラプション(高ブートストラップ電流割合実験)において電子温度分布が電流減衰時間に与える影響について調査した。計測された電子温度分布の振る舞いと電流減衰時間を比較したところ、ディスラプション中は非常に中心にピークした電子温度分布をしており、分布の幅の時間変化(減少)が大きい放電ほど電流密度分布のピーク化、電流減衰時間が早いことが判明した。電流密度分布がどのよう変化するのかを調べるために、ディスラプションシミュレーションコード(DINA)を用いて放電を再現したところ、規格化小半径で0.5ぐらいまで10eVという低い電子温度が存在すれば、周辺部に局所的な電流密度分布のピークが発生し、それがプラズマ内部に移動することにより実験で観測された内部インダクタンスの増加、プラズマ電流の減少が再現できることが判明した。また、電流減衰時間の早い放電では電子温度分布の時間変化が電流密度分布のピーク化に影響することも計算により確認した。

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