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GT5DISOの研究成果

Results from GT5DISO projects

井戸村 泰宏   ; 松岡 清吉 ; 伊奈 拓也; Garbet, X.*; Brunner, S.*; Villard, L.*; 河合 智賀*

Idomura, Yasuhiro; Matsuoka, Seikichi; Ina, Takuya; Garbet, X.*; Brunner, S.*; Villard, L.*; Kawai, Chika*

本講演では、平成26年度-28年度に実施したGT5DISOプロジェクトの研究成果を概説する。本プロジェクトではジャイロ運動論的トロイダル5次元full-fオイラーコードGT5Dを用いて乱流輸送の同位体効果を研究してきた。平成26年度には、断熱応答電子のイオン温度勾配駆動(ITG)乱流には同位体効果が見られず、運動論的捕捉電子が駆動する捕捉電子モード(TEM)がこの問題において重要となることを示した。平成27年度には、GT5Dにおいて新たなハイブリッド運動論的電子モデルを開発し、ITG-TEM乱流計算の精度検証を実施した。平成28年度には、TEM乱流が粒子と運動量の輸送において重要な役割を果たす電子変調加熱実験に対する運動論的電子モデルの実証研究を実施した。最後に、ITG-TEM乱流計算の同位体スキャンを実施し、水素プラズマと重水素プラズマで閉じ込め特性が異なる傾向を確認した。

This talk reviews outcomes from GT5DISO projects, which was conducted for FY2014-2016. In this project, isotope effects on turbulent transport have been studied using the gyrokinetic toroidal five dimensional full-f Eulerian code GT5D. In FY2014, it was shown that the ion temperature gradient driven (ITG) turbulence with adiabatic electrons does not show isotope effects, and the trapped electron mode (TEM) driven by kinetic trapped electrons is essential for this issue. In FY2015, a new hybrid kinetic electron model was developed in GT5D, and its verification tests for ITG-TEM turbulence simulations were conducted. In FY2016, the kinetic electron model was validated against electron heating modulation experiments, in which the TEM turbulence plays key roles in particle and momentum transport. Finally, we performed isotope scan of ITG-TEM turbulence simulations, which tend to indicate difference of confinement between hydrogen and deuterium plasmas.

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