核融合理論シミュレーション研究系

助教 仲田 資季

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nakata.motoki

研究課題

高温プラズマ乱流の第一原理シミュレーション研究

研究内容

高温プラズマの乱流現象に関する理論及びシミュレーション解析を中心に研究・教育を行っています。磁場閉じ込め炉心プラズマ中の微視的不安定性が駆動する乱流輸送過程の解析や、実際のヘリカル/トカマク装置実験との比較による理論モデルの検証・予測といった将来の燃焼プラズマの実現や高性能化に直結した問題に加え、プラズマ乱流における渦や自発的ながれ構造(ゾーナルフロー)の形成機構・非線形相互作用などの基礎的な物理過程に対して、5次元ジャイロ運動論に基づいた大規模なプラズマ乱流シミュレーションを駆使して探究しています。近頃は、3次元磁場構造によってプラズマ乱流を自在に抑制・制御する新しい閉じ込め配位の探究にも取り組んでいます。

主要論文
  1. M. Nakata, M. Nunami, H. Sugama and T. -H. Watanabe, Isotope effects on trapped-electron-mode driven turbulence and zonal flows in helical and tokamak plasmas, Physical Review Letters, vol. 118, 165002 (6pp), 2017
  2. M. Nakata, M. Honda, M. Yoshida, H. Urano, M. Nunami, S. Maeyama, T. -H. Watanabe and H. Sugama, Validation studies of gyrokinetic ITG and TEM turbulence simulations in a JT-60U tokamak using multiple flux matching, Nuclear Fusion, vol. 56, 086010 (11pp), 2016
  3. M. Nakata, M. Nunami, T. -H. Watanabe and H. Sugama, Improved collision operator for plasma kinetic simulations with multi-species ions and electrons, Computer Physics Communications, vol. 197, 61 (12pp), 2015
  4. M. Nakata and Y. Idomura, Plasma size and collisionality scaling of ion temperature gradient driven turbulence, Nuclear Fusion, vol. 53, 113039 (16pp), 2013
  5. M. Nakata, T. -H. Watanabe and H. Sugama, Nonlinear entropy transfer via zonal flows in gyrokinetic plasma turbulence, Physics of Plasmas, vol. 19, 022303 (14 pp), 2012
キーワード

プラズマ乱流 ゾーナルフロー ジャイロ運動論 大規模シミュレーション

興味を持っていること

3次元磁場で乱流を自在に操れる新しい閉じ込め配位の探究