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白石 淳也; 徳田 伸二*
no journal, ,
JT-60SAに代表される高性能(高ベータ・定常)トカマクにおいて、プラズマ回転によるRWM(Resistive Wall Mode:抵抗性壁モード)の安定化機構の解明は、最も重要な物理・工学的課題の一つである。本研究では、接続理論により、回転プラズマにおけるRWM解析を行い、RWM安定性における重要な物理量を明らかにした。プラズマ回転が存在すると従来の漸近接続法は応用できないため、著者らは、有限幅の内部層を用いる一般化された接続法を提案した。一般化された接続法に基づき、内部層方程式の解析解を用いて、解析的なRWM分散関係の導出に成功した。得られた分散関係を用いて、回転及び回転シアの効果について解析を行った。本研究により、回転シアの効果もRWM安定性に大きく寄与することが明らかになった。
相羽 信行; 白石 淳也; 徳田 伸二*; 矢木 雅敏
no journal, ,
Type-I ELMの原因である周辺MHDモード、及びディスラプションの原因の一つである抵抗性壁モード(RWM)の安定性に対するプラズマのポロイダル回転の影響について数値解析を行った。その結果、実験的に観測されている程度のポロイダル回転は、周辺MHDモードを不安定化する一方、RWMを安定化することを明らかにした。さらに、プラズマがトロイダル方向にも回転している場合、トロイダル回転の向きによってMHD安定性が変化することを示した。この傾向は、JT-60Uで観測されている「ELMの性質とトロイダル回転方向との依存性」を再現しうる結果であり、ポロイダル回転がELMの小振幅化を引き起こす重要な物理量である可能性を示したものである。また、RWMについてはこれまでトロイダル回転の向きに対する依存性については議論されていなかったが、今回の結果はRWMの安定化をしやすいトロイダル回転方向が存在することを意味するものである。そのため、今後実験などを行いこの結果の妥当性を確認し、確認された際にはJT-60SAやITERにおけるRWM安定化を検討するうえで重要な要因となるものである。
本多 充; 滝塚 知典; 飛田 健次; 松永 剛; 福山 淳*
no journal, ,
アルファ粒子によって自発的に生成されるトルクの物理機構と、その結果生じるトロイダル回転やシアの有意性について調べた。DEMOプラズマにおいて、軌道追跡モンテカルロコードOFMCを用いて、負磁気シア配位の場合は正磁気シアの場合よりも衝突減速トルクと
トルクの両方とも絶対値が増えることを明らかにした。アルファ粒子源分布の勾配がプラズマ電流に対して順方向の衝突減速トルクと逆方向のトルクを生んでいること、またその両者は全分布に渡ってほぼきっちり打ち消し合うことがわかった。結果的にアルファ粒子のみに駆動されるトロイダル回転速度は抵抗性壁モードを抑制するのに十分ではないが、中性粒子ビーム入射を用いれば抵抗性壁モードを抑制するのに必要な速度の閾値を超えた回転が生まれうることがわかった。
宮戸 直亮; Scott, B. D.*
no journal, ,
ジャイロ運動論モデルなどの簡約化運動論モデルは、粒子位置と粒子速度からなる粒子相空間から、いわゆる案内中心相空間への相空間変換により構築される。粒子相空間での速度積分で定義される通常の流体モーメントは、案内中心相空間の積分で定義された流体モーメントで表すことができ、押し出し表現と呼ばれる。最近、導かれた強いプラズマ流を含む簡約化運動論モデルに関連した押し出し表現を、従来の強いプラズマ流を含む簡約化モデルと関連した押し出し表現、及び強いプラズマ流を含まない標準的な場合の押し出し表現と比較し、その違いや共通点を議論する。