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鈴土 知明; 藪内 聖皓*
no journal, ,
Helios計算機において、第一原理計算および分子動力学手法を用いて核融合材料の劣化現象の計算科学的研究を行った。研究会では、第一原理計算によるHeの粒界偏析と脆化のシミュレーションおよびタングステン中におけるレニウムおよびオスミウムの拡散シミュレーション、そして分子動力学による鉄鋼材料の相分離やボイド発生に伴う材料硬化のシミュレーションを紹介する。
瀬戸 春樹
no journal, ,
本研究ではIFERC-CSCにおける国際枠採択課題LHTOKプロジェクトにおいて、簡約化MHDモデルにおけるL/H遷移の第一原理モデルの高度化と統合輸送シミュレーションと第一原理シミュレーションとの比較を通した乱流輸送モデルの高度化を目的として、三次元乱流/MHDコードBOUT++を基にL/H遷移の第一原理コードBOUT++LHの開発を行っている。本発表では、IFERC-CSC第4期サイクルまでに得られた研究成果の報告とIFERC-CSC第5期サイクルにおける研究課題について報告する。
松山 顕之; 矢木 雅敏
no journal, ,
ITERおよび核融合原型炉においてはディスラプションによる熱負荷、電磁力負荷が運転シナリオや装置設計を決めるうえで最も重要なファクターの一つとなる。このため、ディスラプション時の急激なプラズマ崩壊とそれに伴う垂直移動現象(VDE)および逃走電子(runaway electron)発生を評価するためのシミュレーションコード開発が急務となっている。講演では最近の成果として、(1)1.5D輸送モデルに基づくVDE解析コードの開発とベンチマーク、(2)逃走電子ビーム効果を含んだ平衡モデルの開発、(3)逃走電子発生量を決める物理機構の解析、(4)逃走電子を含んだ非線形MHDコードの開発、について報告する。
松岡 清吉; 井戸村 泰宏; 佐竹 真介*
no journal, ,
JT-60やITERをはじめとした軸対称トカマク型装置において、誤差磁場や外部印加摂動等に起因する非軸対称磁場の効果がプラズマ閉じ込め性能や不安定性制御の観点から注目されている。非軸対称摂動磁場がある場合、新古典トロイダル粘性(NTV)と呼ばれる粘性が生じ、その評価法の確立が重要な課題となっている。近年、NTV解析について、従来から広く用いられているバウンス平均モデルに基づいたsuperbanana-plateau理論と大域的運動論シミュレーションで得られたNTV解析結果が一致しないことが指摘され、その原因の解明が問題となっていた。本研究では、二つの大きく異なる大域的運動論シミュレーションを用いたNTV解析を行い、バウンス平均理論との差異について検討した。その結果、superbanana-plateau理論と大域的運動論シミュレーション間の不一致が、superbanana-plateau理論において仮定されている、歳差運動周波数についての共鳴条件の不備と摂動磁場による粒子軌道状態の遷移現象、の二つに起因していることを初めて明らかにした。
朝比 祐一; 井戸村 泰宏; 伊奈 拓也; Garbet, X.*; Grandgirard, V.*; Latu, G.*
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Delta-fジャイロ運動論的シミュレーションと呼ばれる従来のプラズマ乱流シミュレーションでは、背景のプラズマと揺動のプラズマのスケール分離が仮定され揺動のプラズマの時間発展のみが計算された。これに対し、Full-fジャイロ運動論的シミュレーションでは、背景のプラズマと揺動のプラズマを第一原理的に同時に発展させるため、従来扱えなかった自己無頓着なプラズマ分布と乱流の相互作用という物理を扱うことができる。Delta-fジャイロ運動論的シミュレーションコードは多数存在し、コード間ベンチマークは盛んに行われてきた。それによって計算自体のロバスト性が確保されているが、Full-fシミュレーションにおいては、物理的複雑さゆえ、系統的なベンチマークは行われていない。発表では、機構および外部機関において独立に開発されたFull-fジャイロ運動論的シミュレーションコード間のベンチマークの進展状況および課題について論じる。
井戸村 泰宏
no journal, ,
本講演ではIFERC-CSC第4期プロジェクトGT5DISO2の研究成果を概説する。第3期プロジェクトでは水素同位体効果の再現には電子系乱流を含む計算が必要となることがわかった。この問題を解決するために、第4期プロジェクトではプラズマ乱流コードGT5Dにおいて新たな運動論的電子モデルを開発し、その計算精度を衝突性輸送現象や微視的不安定性の線形解析等のベンチマークによって検証した。新しい電子モデルを含むイオン温度勾配駆動乱流のfull-fジャイロ運動論シミュレーションを実施し、電子の運動論的応答に起因する新しい乱流飽和機構を発見した。