核融合プラズマの新たな乱流迁移を発见―核融合炉の革新的な运転シナリオの确立へ―

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 フュージョンエネルギーの実现には、磁场のカゴで高温のプラズマを保持し、核融合反応を起こす必要があります。ところが、プラズマ中に存在する不规则で微视的な揺らぎ(乱流)により、プラズマが磁场のカゴから流れ出てしまいます。そのため、乱流の物理特性を理解し、それを抑制することは重要な课题です。

 石澤明宏 エネルギー科学研究科教授、木下稔基 九州大学助教、田中謙治 核融合科学研究所教授らの研究グループは、大型ヘリカル装置(LHD)において、レーザーを用いた高精度計測により、特定の条件において乱流が抑制される現象を観測しました。さらに軽水素プラズマと重水素プラズマの比較実験およびスーパーコンピューターを用いたシミュレーションにより、乱流の抑制は乱流の種類が変化する際に起こることが明らかとなりました。本研究結果は、乱流抑制のための核融合炉の革新的な運転シナリオの確立や炉設計への応用が期待される成果です。

 本研究成果は、2024年6月7日に、国際学術誌「Physical Review Letters」に掲載されました。

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尝贬顿における乱流计测
研究者のコメント

「理论的に予测されていた波的な乱流から涡的な乱流への迁移が実験で観测されて非常にうれしいです。核融合プラズマ実験装置における精密な揺动计测により今回の成果が得られました。このような精密観测によって、今后、実験室および宇宙におけるプラズマ乱流の理解が进むことを期待しております。」(石泽明宏)

研究者情报
研究者名
石澤 明宏
书誌情报

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【书誌情报】
Kinoshita, T. and Tanaka, K. and Ishizawa, A. and Sakai, H. and Nunami, M. and Ohtani, Y. and Yamada, H. and Sato, M. and Nakata, M. and Tokuzawa, T. and Yasuhara, R. and Takemura, Y. and Yamada, I. and Funaba, H. and Ida, K. and Yoshinuma, M. and Tsujimura, T. and Seki, R. and Ichiguchi, K. and Michael (2024). Turbulence Transition in Magnetically Confined Hydrogen and Deuterium Plasmas. Physical Review Letters, 132, 235101.