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内藤 裕志*; 松本 太郎
プラズマ・核融合学会誌, 77(6), p.549 - 552, 2001/06
プラズマ中に反平行磁場がある場合、磁気中性点において磁気再結合が生じ、磁気のエネルギーが開放される。このような磁気再結合現象は天体プラズマやさまざまな実験室プラズマにおいて幅広く観測されている。プラズマが磁力線に凍りついている理想的な状態では、磁場の変化に伴って磁力線方向の誘導電場が生じると、電子が速やかに動いてこれを打ち消すため磁気再結合は起こらないが、電子の磁場方向の運動を妨げる効果がある場合には、誘導電場が残るため磁気再結合が引き起こされる。核融合炉においては、高温であるためプラズマ抵抗は小さく、それよりもむしろ電子の有限の慣性効果が電子運動の遅延に寄与すると考えられる。本報告では、トカマクプラズマを例に挙げ、電子慣性による磁気再結合が引き起こす内部崩壊現象について、数値トカマク実験(NEXT)研究における最新の成果を交えて紹介する。
松本 太郎; 徳田 伸二; 岸本 泰明; 内藤 裕志*
IAEA-CN-77 (CD-ROM), 8 Pages, 2001/00
近年JT-60Uを始めとする負磁気シア配位トカマクプラズマにおいて、最小安全係数が2に達する際に、アルフベンの速いタイムスケールのプラズマ崩壊現象が観測されている。これは、プラズマが高温であるため、ダブルテアリングモードに対し、プラズマ抵抗よりもむしろ電子慣性の効果が本質的な役割を果たすためと考えられる。本研究では、このような速い崩壊現象の解明を目的として、電子慣性を包含する流体モデル及び粒子モデルを用いてダブルテアリングモードの線形及び非線形シミュレーションを行った。その結果、電子慣性により誘起された電場がアルフベンのタイムスケールで外側共鳴面より内部の分布平坦化現象(内部崩壊現象)を引き起こすことが明らかとなった。これは、JT-60U装置において観測されている速いディスラプション現象の一端を説明し得る。本発表では、数値トカマク研究におけるこれらの成果を報告する。
