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報告書

ITER-FEATにおけるタングステン不純物の輸送解析

村上 好樹*; 天野 恒雄*; 清水 勝宏; 嶋田 道也; 小川 雄一*

JAERI-Research 2001-049, 58 Pages, 2001/11

JAERI-Research-2001-049.pdf:3.11MB

1.5次元輸送コードTOTALに任意アスペクト比及び衝突周波数での不純物の新古典粒子束を計算できるコードNCLASSを結合し、ITER-FEATプラズマ中での高Z不純物の挙動を解析した。種々の密度分布に対して、タングステン原子分布及び線輻射パワーを評価した。密度分布が平坦で温度勾配による遮蔽が効果的な場合には全線輻射パワーはコロナ・モデルの1/2程度になることがわかった。核融合出力が700MW(Q=10)の場合、プラズマ性能を大きく劣化させることなくプラズマ境界でのタングステン密度7$$times$$10$$^{15}$$/m$$^{3}$$(電子密度の0.01%,Zettの増加が0.39)程度まで許容可能で、このときの線輻射パワーは約90MWになる。この値は制動放射等を含めると全加熱パワーの半分以上になり、ダイバータ部流入パワーが大幅に低下でき、ITER-FEATにおける高出力運転の可能性を示している。

論文

Transport simulation of JT-60U L-mode discharges

日渡 良爾*; 小川 雄一*; 天野 恒雄*; 滝塚 知典; 白井 浩; 山本 孝志*; 井上 信幸*

Journal of the Physical Society of Japan, 67(1), p.147 - 157, 1998/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:82.55(Physics, Multidisciplinary)

JT-60U中のLモードプラズマの規格化旋回半径$$rho$$$$_{ast}$$依存性JT-60Uの閉じ込め特性を調べるために、輸送シミュレーションを行った。ボーム型輸送モデル、電流拡散バルーニングモード(CDBM)モデル及び多重モードモデルと実験との比較を行った。電子温度分布については、どのモデルも実験データと良く一致した。$$rho$$$$_{ast}$$依存性実験のシミュレーションでは、CDBMモデルと多重モードモデルはジャイロボーム型特性を示す。ボーム型モデルでは、拡散係数が温度勾配特性長に反比例することから、JT-60U Lモード実験と同様な、弱ジャイロボーム型の輸送特性を示すことが明らかとなった。

報告書

トカマク・プラズマの一次元輸送コード,1

天野 恒雄*; 岡本 正雄

JAERI-M 8420, 50 Pages, 1979/09

JAERI-M-8420.pdf:1.2MB

トカマク・プラズマの振舞を解析するため、半径方向1次元の輸送コード(トカマク・コード)を開発した。コードには、中世粒子、不純物、Fokker Planck方程式(NBI、$$alpha$$-加熱)、rf-加熱のルーチンも含まれているが、これらを一変に解説するのは困難なので、今回の報告書では、先ず、コードのうち、もっとも基本的な部分について、計算モデル、数値計算法、コードの使い方について解説し、テスト・ランの結果を示す。不純物、NBI、rf-加熱、Burning Plasma等を含むコードについては別に報告する。

論文

A Method to solve impurity diffusion equation with ionization and recombination source terms

岡本 正雄; 天野 恒雄*

Journal of Chemical Physics, 26(1), p.80 - 86, 1978/01

電離・再結合を含む不純物拡散方程式の新しい数値解法を示した。非変換演算子に対するspitting and fractiural step法に基づき拡散方程式は、原子過程と(電離・再結合を含まない)拡散項とに分けて順次解く。rate equatinは固有値問題として解くことにより電離で決まる早い時間巾$$Delta$$tを取り除くことができる。この方法の精度は0($$Delta$$t$$^{2}$$)である。この方法は、原子過程が正しく取り入れられており、不純物の時間発展が正確に追求できる。トカマク輸送コードと組み合わせることにより、トカマク、プラズマのシミュレーションに役立たせることができる。

報告書

Two-dimensional Simulation of the MHD Stability, 2

栗田 源一; 天野 恒雄*

JAERI-M 7310, 40 Pages, 1977/09

JAERI-M-7310.pdf:1.39MB

軸対称トロイダルプラズマのMHD安定性に対する成長率と固有関数が、初期値間題として数値的に計算された。トロイダル効果は、シェルがプラズマから遠い場合には、太いトカマクに対しては、安定化に寄与するが、細いトカマクに対しては、殆んど影響を与えないこと、又シェルをプラズマに近づければ、その安定化に対する効果は大きくなり、太いトカマクでは殆んど不安定領域がなくなることが示された。

報告書

Two-dimensional simulation of the MHD stability, 1

栗田 源一; 天野 恒雄*

JAERI-M 6474, 14 Pages, 1976/03

JAERI-M-6474.pdf:0.35MB

軸対称トロイダルプラズマのMHD安定性を、外部の真空領域が存在する場合としない場合について調べるために、2次元の計算機コードが開発されている。コードは、非円形断面の効果も含んでいる。線形化された運動方程式が、初期値問題として解かれている。円筒プラズマについて、計算機シミュレーションの計算結果が解析解と比較され、よい一致が得られた。

報告書

A Method of Solving the Rate Equations

天野 恒雄*; 岡本 正雄

JAERI-M 6401, 31 Pages, 1976/02

JAERI-M-6401.pdf:0.72MB

不純物の電離状態を表わすrate equationの数値解法について述べる。Rate equationは固有値問題として扱った。炭素、酸素、鉄、モリブデンの不純物について数値計算例を示す。

報告書

Impurity-evolution code IMPHPCG and analysis of the impurity measurements for JFT-2 tokamak

岡本 正雄; 天野 恒雄*

JAERI-M 6343, 44 Pages, 1975/12

JAERI-M-6343.pdf:1.2MB

トカマク・プラズマ中での不純物分布の時間発展を追求するための計算機プログラム・コードを開発した。プログラムは、プラズマの密度、温度、電流の空間分布や時間変化は与えられるものとして、電離や再結合、拡散などの過程できまる不純物分布の時間発展を計算する。不純物の拡散は、バナナ・プラトウ領域における新古典論に従う場合を扱った。このプログラムを使って、JFT-2トカマクでの酸素と炭素の不純物の分光測定の解析を試みた。

報告書

Numerical Study of the Time Behaviour of Impurity Concentration in a Tokamak

天野 恒雄*; 岡本 正雄

JAERI-M 6143, 15 Pages, 1975/05

JAERI-M-6143.pdf:0.42MB

トカマク中での不純物の密度の空間分布の時間変化を数値計算により解析した。不純物の拡散過程と原子過程の両方を同時に正しく取り扱うことができた。数値計算は、2つの異なった方法で行ない、両方の結果は非常に良い一致をみた。プラズマの密度や温度の空間分布は時間変化しない場合に限って計算を行い、不純物がプラズマ中心に集積する様子を示す。本論文の手法は、トカマク・プラズマの計算機シミュレーションによる解析や、不純物の分光測定の解析などに役立つものである。

論文

Equilibrium and localized flute instability of a tokamak with non-circular cross-section

岡本 正雄; 若谷 誠宏; 天野 恒雄*

Nuclear Fusion, 15(2), p.225 - 236, 1975/02

 被引用回数:4

逆アスペクト比の展開で、非円形断面トカマクの平衡解を求める。解析は、非一様電流の平衡解を含む、一般的な平衡解を求めることもできるようになっている。非円形断面トカマクに対して、フルート不安定性の安定化の簡単な条件が求められた。これは、シャフラノフとエルチェンコの結果の拡張になっている。安定化に寄与する非円形性の考察がなされる。

論文

Cyclotron instabilities in a finite pressure plasma, 2

天野 恒雄*; 下村 安夫; 山本 新*

Journal of the Physical Society of Japan, 34(6), p.1593 - 1599, 1973/06

ミラー磁場中のサイクロトロン波の不安定性についての解析結果である。ロスコーン分布のプラズマではk$$_{1}$$$$_{1}$$$$neq$$0ならばある種の不安定波が安定になることが示されている。

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