核融合プラズマ解析コード開発の計画と状況

Research plan and current status of fusion plasma code development

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

ポスト京重点課題6「革新的クリーンエネルギーの実用化」<核融合炉の炉心設計>における核融合プラズマ解析コード開発の計画と状況を概説する。本課題では核融合炉の運転シナリオ設計において考慮すべきプラズマ乱流現象やMHD現象の第一原理プラズマ解析コードを開発する。これらの核融合プラズマ解析コードでは解析対象であるITER炉心プラズマの時空間スケール、多種イオンや各燃焼等を含む物理モデルの複雑さのため、新たなシミュレーション技術の開発が必要となる。講演では、メニーコア最適化等のエクサスケール計算技術、および、長時間スケールの取り扱いを可能とする新しい物理モデル、計算モデル等の開発について議論する。

The research plan and the current status of fusion plasma code development in the Post-K priority issue 6 "Development of Innovative Clean Energy" [Core Design of Fusion Reactor] are reviewed. This project develops first principles based plasma analysis codes on plasma turbulence phenomena and MHD phenomena, which are taken into account in the design of operation scenarios of fusion reactors. Because of the spatio-temporal scales in ITER core plasmas and the complexity of their physics models including multi-species ions and burning processes, these fusion plasma analysis codes require new simulation techniques. In this talk, we discuss the development of Exa-scale computating technologies such as many-core optimization, and new physics and numerical models to enable long time scale simulations.