TAEによるアルファ粒子異常輸送が核燃焼トカマク・プラズマに及ぼす影響の数値シミュレーション

Numerical simulation of burning tokamak plasma affected by alpha particle anomalous transport due to TAE

濱松 清隆; 林 伸彦; 滝塚 知典*; 小関 隆久

Hamamatsu, Kiyotaka; Hayashi, Nobuhiko; Takizuka, Tomonori*; Ozeki, Takahisa

核燃焼トカマクプラズマにおいてアルフヴェン固有モード(AE)の不安定性に起因するアルファ粒子の径方向異常輸送が懸念されている。この異常輸送によるアルファ加熱の劣化がエネルギー倍増率(Q値)へ及ぼす影響を評価した。この解析のため、アルファ粒子の輸送を解析するFokker-Planck方程式に径方向輸送項を付加して、バルクプラズマの輸送を解析するTOPICSコードに統合した。今回は、異常拡散と異常対流の両方の場合のシミュレーションを行った。その結果、どちらの場合もAEの線形不安定閾値を超えないようにアルファ粒子の空間分布が形成され、Q値の極端な低下を起こさないことを示した。また、そのメカニズムを簡単なモデル方程式を用いて示した。

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