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論文

Inter-code comparison of TRIPOLI${textregistered}$ and MVP on the MCNP criticality validation suite

Brun, E.*; Zoia, A.*; Trama, J. C.*; Lahaye, S.*; 長家 康展

Proceedings of International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC 2015) (DVD-ROM), p.351 - 360, 2015/09

本論文は、CEA Saclayと原子力機構で行われている、選抜ICSBEPベンチマーク問題に対するモンテカルロコードTRIPOLI${textregistered}$とMVPのコード間比較についての共同研究の結果を発表するものである。本研究の目標は、臨界安全における厳密なコード間比較を行うため、共通のモンテカルロ入力データを用意することである。参照入力データとして、他のモンテカルロコード開発者が将来簡単にコード間比較できるよう、MCNP臨界計算妥当性評価ベンチマーク集を用いることとした。コード間比較の目的のため、MCNPの入力データを近似なく翻訳し、TRIPOLI${textregistered}$とMVPの入力データを作成した。両コードともENDF/B-VII.0を用い、オリジナルMCNP入力データとできる限り同じ条件で計算を行った。この要旨では、BIGTENベンチマークの予備結果のみ示す。本論文では、31ベンチマーク問題すべての結果を示す予定である。将来、このデータベースは、核データ評価の感度解析、CPU時間と性能指数の比較にも役立つであろう。

論文

Discontinuity model for internal transport barrier formation reversed magnetic shear plasmas

岸本 泰明; Kim, J.*; Horton, W.*; 田島 俊樹*; LeBrun, M. J.*; Dettrick, S. A.*; Li, J.; 白井 浩

Nuclear Fusion, 40(3Y), p.667 - 676, 2000/03

 被引用回数:45 パーセンタイル:18.76(Physics, Fluids & Plasmas)

本論文は、JT-60をはじめとしたトカマクの反転磁気シア放電で観測されている内部輸送障壁の物理機構の一つとして、通例トカマク中にトロイダル結合効果によって発生するイオンのテーマ半径よりも大きな乱流構造が抑制され、径方向の位相関係が分断される不連続面が形成されることによるものであるとの提案を行っている。この物理機構を理論及びトロイダル効果を考慮した粒子シミュレーションコードによる計算で調べている。不連続面の形成の有無は、安全係数最小面の分布やその領域におけるプラズマ回転の影響を強く受け、逆に不連続面が消失する効果についても言及している。論文では、あわせて乱流自身の作る自己生成電場及びそれによるプラズマ回転の効果についても議論を行っている。

論文

Toroidal mode structure in weak and reversed magnetic shear plasmas and its role in the internal transport barrier

岸本 泰明; J.Y.Kim*; W.Horlon*; T.Tajima*; LeBrun, M. J.*; 白井 浩

Plasma Physics and Controlled Fusion, 40(Suppl.3A), p.A663 - A677, 1999/03

トロイダル配位における粒子シミュレーション及びイオン温度勾配モードに代表されるトロイダルモードの理論的なアプローチにより、JT-60の反転磁気シア実験で観測されている内部輸送障壁発生の物理機構に関して考察する。特に、理論的考察より、磁気シアが消失する領域においてトロイダルモード(乱流)構造に不連続面が出現し、それが安全係数の最小領域で輸送障壁をもたらすとする「不連続面モデル」を提案し、それをシミュレーションにおいて検証すると共に、プラズマ回転やモード自身が作る径電場がそのような不連続面に与える影響について考察する。

論文

Effect of weak/negative magnetic shear and plasma shear rotation on self-organized critical gradient transport in toroidal plasmas; Formation of internal transport barrier

岸本 泰明; J.Y.Kim*; 福田 武司; 石田 真一; 藤田 隆明; 田島 俊樹*; W.Horton*; J.Furnish*; LeBrun, M. J.*

Fusion Energy 1996, Vol.2, p.581 - 591, 1997/00

トカマクにおけるイオン温度勾配不安定性をはじめとした異常熱輸送に対する弱/負磁気シア及びプラズマのシア回転の効果を、トロイダル粒子シミュレーション手法及び理論手法により調べる。特にシミュレーションにおいて、トロイダル結合効果によってプラズマ中に発生する巨視的なモード構造が、磁気シアが消失する安全係数の最小値の領域において分断され不連続面が形成されることを明らかにした。この不連続面がいわゆるJT-60Uの実験等で観測されている負磁気シア時の内部輸送障壁に対応するものと考えられる。さらにこのような不連続面にシアのあるプラズマ回転が及ぼす影響について、理論・シミュレーションの双方より調べる。

論文

Theory of self-organized critical transport in tokamak plasmas

岸本 泰明; 田島 俊樹*; W.Horton*; LeBrun, M. J.*; J.Y.Kim*

Physics of Plasmas, 3(4), p.1289 - 1307, 1996/04

 被引用回数:65 パーセンタイル:11.34(Physics, Fluids & Plasmas)

トカマクプラズマにおけるイオン温度勾配(ITG)モード不安定性とそれに伴う異常熱輸送の理論及び粒子シミュレーション研究が報告されている。トカマクにおいて励起されるITGモードは、トロイダル結合の効果により径方向に広がった巨視的な構造を有する。このような巨視的なモード構造は、それに伴う乱流揺動と熱輸送に強い制約をプラズマに与え、その結果温度や密度等のプラズマ分布は臨界勾配近傍で強い自己形成現象を示すことが明らかになった。このような特徴的な熱輸送を説明する「臨界勾配モデル」が提案された。このモデルはトカマク輸送において観測される顕著な現象、(1)ボーム輸送特性、(2)分布の臨界勾配性、(3)半径方向に増大する熱拡散係数、(4)モード励起の間欠性やプラズマ分布の同一性等を統一的に説明することができる。また、熱輸送に対するプラズマ回転等の効果も議論されている。

論文

Self-organized critical gradient transport and shear flow effects for the ion temperature gradient mode in toroidal plasmas

岸本 泰明; 田島 俊樹*; LeBrun, M. J.*; W.Horton*; J.Y.Kim*; J.Q.Dong*; F.L.Waelbroeck*; 徳田 伸二; 川野辺 満*; 福田 武司

IAEA-CN-60/D-10, 0, p.299 - 307, 1996/00

トロイダルイオン温度勾配(ITG)によって引き起こされる非局所的な乱流がプラズマの緩和と輸送に強い制約を与え、そして緩和状態を臨界安定の近傍(しかしわずか不安定側)に位置させることが明らかになった。このような顕著な現象によって特徴づけられる輸送過程が、揺動エネルギーと温度勾配に対する動的方程式によって記述される臨界勾配モデルを用いて調べられた。そのモデルはプラズマのシアー流がない場合にはボーム型の熱拡散と外部加熱のピーク度依存性を持つL-モードスケーリングを導く。またプラズマのポロイダルシアー流が存在する場合には径方向に結合したトロイダルモードがより小さなポテンシャル構造に崩壊し、ボーム様からジャイロボーム様の輸送に変化することを示している。

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