Gyro-kinetic simulations of internal collapse in reversed magnetic shear tokamak

負磁気シアトカマクにおける内部崩壊現象のジャイロ運動論的シミュレーション

松本 太郎; 徳田 伸二; 岸本 泰明; 内藤 裕志*

Matsumoto, Taro; Tokuda, Shinji; Kishimoto, Yasuaki; Naito, Hiroshi*

近年JT-60Uを始めとする負磁気シア配位トカマクプラズマにおいて、最小安全係数が2に達する際に、アルフベンの速いタイムスケールのプラズマ崩壊現象が観測されている。これは、プラズマが高温であるため、ダブルテアリングモードに対し、プラズマ抵抗よりもむしろ電子慣性の効果が本質的な役割を果たすためと考えられる。本研究では、このような速い崩壊現象の解明を目的として、電子慣性を包含する流体モデル及び粒子モデルを用いてダブルテアリングモードの線形及び非線形シミュレーションを行った。その結果、電子慣性により誘起された電場がアルフベンのタイムスケールで外側共鳴面より内部の分布平坦化現象(内部崩壊現象)を引き起こすことが明らかとなった。これは、JT-60U装置において観測されている速いディスラプション現象の一端を説明し得る。本発表では、数値トカマク研究におけるこれらの成果を報告する。

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