核融合理論シミュレーション研究系

助教 山口 裕之

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yamaguchi.hiroyuki

研究課題

3次元磁場配位における高エネルギー粒子閉じ込め研究および統合シミュレーションコード開発

研究内容

核融合炉を実現するためには,核融合反応で発生する高エネルギーのイオンを閉じ込め,プラズマの温度を保つことが必要不可欠です.ヘリカル型装置など閉じ込め磁場の対称性がない場合でも複雑な粒子軌道を考慮することのできる粒子シミュレーションによって,高エネルギー粒子の閉じ込め,加熱過程の解明を目指して,研究を行なっています.大型ヘリカル装置におけるプラズマ加熱解析も行なっており,プラズマの時間発展,複数イオン種混在,共鳴摂動磁場の存在など,より複雑あるいは現実的な条件での加熱解析へと,シミュレーションの拡張を進めてきています.また,加熱されたプラズマがどのような温度・密度分布を形成するのか,個別の物理モデルを相互に結合した統合輸送シミュレーションによって予測し,実験との比較により輸送モデルの検証・開発を進めています.最近は,高エネルギーイオンがプラズマ中に作る3次元的な静電場によって,主プラズマや不純物イオンの輸送が受ける影響にも注目しています.

主要論文
  1. Electrostatic potential generated by perpendicular neutral-beam injection to a tokamak plasma, H. Yamaguchi and S. Murakami, Nuclear Fusion 58 (2018) 01602
  2. NBI Beam Ion Distributions in the Presence of Magnetic Islands in Helical Plasmas, H. Yamaguchi and S. Murakami, Plasma and Fusion Research Vol.11 (2016) 2403094
  3. Simulation study of NBI heating in the time-evolving and multi-ion-species plasmas of LHD, H. Yamaguchi and S. Murakami, Nuclear Fusion 56 (2016) 02600
  4. Effect of Impurity Ions on NBI Heating in LHD Plasmas, H. Yamaguchi and S. Murakami, Plasma and Fusion Research Vol.9 (2014) 3403127
  5. Integrated Transport Simulation of Time-evolving LHD Plasma Using GNET-TD and TASK3D H. Yamaguchi et al., JPS Conf. Proc. , 015045 (2014)
キーワード

プラズマ加熱 高エネルギー粒子 計算機シミュレーション

興味を持っていること

新たな閉じ込め配位の探求