High-beta steady-state research and future directions on the Japan Atomic Energy Research Institute Tokamak-60 Upgrade and the Japan Atomic Energy Research Institute Fusion Torus-2 Modified

石田 真一; JT-60チーム; JFT-2Mグループ

Physics of Plasmas, 11(5), p.2532 - 2542, 2004/05

https://doi.org/10.1063/1.1667487

JT-60UとJFT-2Mにおいて、経済性と環境適合性の高い魅力的な核融合炉を目指して進めている定常高ベータ化研究の成果を発表する。JT-60Uでは、bN=2.7の高ベータプラズマを7.4秒維持したが、その性能は新古典テアリングモード(NTM)で制限された。電子サイクロトロン波入射と電子温度揺動計測を組合せてNTMの実時間制御法を開発し、NTMの完全抑制に成功した。負イオン中性粒子入射を用いて高性能化を行い、完全電流駆動プラズマで世界最高の核融合積を達成した。23keVの高電子温度プラズマに電子サイクロトロン波電流駆動を行い、極めて高い電流駆動効率を達成した。JFT-2Mでは、真空容器内に低放射化フェライト鋼を全面に装着した後、内部輸送障壁を伴う閉じ込め改善により、bN=3.3に達する高ベータプラズマの生成に成功し、先進材料プラズマ適合性試験の見通しを得た。JT-60Uでは、2003年度の後半から、加熱時間を30秒へ伸長した実験を開始する。また、JFT-2Mでは2003年度の後半に、フェライト鋼壁がプラズマ安定性に及ぼす影響を調べる予定である。JT-60のコイルを超伝導化するJT-60定常高ベータ化計画は、トカマク国内重点化装置計画として科学技術・学術審議会で承認され、その詳細な検討を大学等との連携の下に進めている。

Annual report of Naka Fusion Research Establishment from April 1, 1999 to March 31, 2000

那珂研究所

JAERI-Review 2000-030, 113 Pages, 2001/01

JAERI-Review-2000-030.pdf:10.11MB

那珂研究所における平成11年度の研究開発活動についての報告である。主な活動は、JT-60とJFT-2Mにおける高性能プラズマの研究、及び工学技術活動(ITER工学R&D)を含むITER工学設計活動(EDA)である。主な成果は、JT-60において換算核融合エネルギー増倍率0.5の負磁気シア放電を0.8秒間維持することに成功したこと、JFT-2Mにおいて低放射化フェライト鋼板の設置によるトカマクの先進化研究を順調に進めていること、NbSnインサート・コイルの製作を完了し中心ソレノイド・モデルコイルとともに試験装置に据え付けたこと等である。ITERに関して、ITER-FEATの概要設計報告書及びその技術文書がとりまとめられた。

Extension of the JT-60U plasma regimes toward the next-step experimental reactor

鎌田 裕; JT-60チーム

Plasma Physics and Controlled Fusion, 41(12B), p.B77 - B92, 1999/12

https://doi.org/10.1088/0741-3335/41/12B/305

次期核融合実験炉(ITER)へ向けて、高性能放電領域の拡張を行っているJT-60Uの最近の実験成果をレビューする。分布及びプラズマ形状制御による高安定性の向上及びそれによる高閉じ込め状態の長時間維持を中心に、負磁気シアモード、高ポロイダルHモードの定常化における局所電流及び圧力分布制御の指針を示す。圧力分布制御による臨界プラズマ条件の高い再現性、低域混成波電流駆動による高閉じ込め状態の定常維持、高三角度化による定常限界の向上と周辺部安定性向上、負イオン源中性粒子ビーム加熱、低域混成波電流駆動、110GHz帯電子加熱等による高電子温度領域への放電拡張、複合帰還制御、ディスラプション緩和制御、ダイバータ排気による粒子制御等の新制御法の開発等を詳述し、炉心プラズマ開発における主要物理課題の解決策を提示する。