高温度プラズマの维持を阻害する要因を特定―热雪崩が及ぼす影响を実験的に観测―

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 金史良 エネルギー理工学研究所助教(研究当時:量子科学技術研究開発機構研究員)、吉田麻衣子 量子科学技術研究開発機構グループリーダー、伊藤公孝 中部大学卓越教授、坂東隆宏 豊橋技術科学大学助教、篠原孝司 東京大学教授らの研究グループは、磁場閉じ込め核融合プラズマにおいて発生する突発的なエネルギーの流出(熱雪崩輸送)が、高温度状態のプラズマ(高閉じ込め状態)の維持を妨げる要因であることを実験的に発見しました。

 これまで、超高温度の核融合プラズマの闭じ込めを劣化させる要因として、热雪崩输送が计算机シミュレーションなどで予想されていました。本研究では、临界プラズマ试験装置(闯罢-60)において、プラズマ加热パワー増加时のプラズマ温度分布や密度揺动强度等の実験データを详细に解析することで、热雪崩输送が高闭じ込め状态に及ぼす影响を初めて明らかにしました。热雪崩输送はプラズマ温度分布を一定に保つような働きをしますが、高闭じ込め状态に迁移する际の温度上昇を抑制する働きが観测されました。将来の核融合炉の运転においては、热雪崩输送の発生を制御することが、高闭じ込め状态を维持するための重要な条件であることが、本研究によって新たに示唆されました。

 本研究成果は、2023年11月13日に、国際学術誌「Scientific Reports」にオンライン掲載されました。

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概略図:热雪崩の発生が高闭じ込め状态の维持を阻害する様子を示している。
研究者のコメント

「本研究をきっかけに、新たな実験立案や共同研究が始まるなど、実り多い展开となりました。研究の进行にあたり、多くの有益なご助言をいただいた共同研究者の皆様に、心より感谢申し上げます。」(金史良)

研究者情报
研究者名
金 史良
书誌情报

【顿翱滨】

【书誌情报】
F. Kin, K. Itoh, T. Bando, K. Shinohara, N. Oyama, A. Terakado, M. Yoshida, S. Sumida (2023). Impact of avalanche type of transport on internal transport barrier formation in tokamak plasmas. Scientific Reports, 13:19748.