著者
飛田 健次 濱松 清隆 滝塚 知典 鈴木 正信
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.75, no.5, pp.582-593, 1999-05-25
被引用文献数
5 6

Ripple loss of energetic alpha particles and neutral beam ions was calculated for reversed shear discharges in ITER-FDR(Final Design Report). The result indicates that, compared with normal operation with positive shear, reversed shear operation dramatically enhances the ripple loss. Ripple loss of alpha particles can reach 25% with the maximum heat load of 3.7MW/m^2 on the outboard wall, while that of a 1MeV negative ion source beam can be as high as 20% as well. The heat load due to alpha particle loss is marginal in the light of a wall tolerance. The calculation suggests that the Toroidal Field(TF)ripple in a fusion reactor should be designed to be less than 0.6% at the plasma surface so that ripple loss of alpha particles or beam ions can be acceptably low. Ferritic steel insert to the vacuum vessel, is a probable solution to reduce the ripple loss to an allowable level in the ITER-FDR design with the TF ripple reduction of by a factor of 0.4. With TF ripple reduction, ripple loss for alpha particles and beam ions is expected to decrease to 10% and 4%, respectively.
著者
Brunsell Per R.
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.84, no.11, pp.787-789, 2008-11-25
被引用文献数
1

スウェーデン・ストックホルムの王立工科大学アルヴェン研究所では,逆磁場ピンチ(RFP)装置EXTRAP T2Rとヨーロッパにおける他の実験装置との共同研究を通してMHD研究を行っている.EXTRAP T2Rに2004年から2006年の間に装着されたMHD制御装置は抵抗性壁モード(RWM)の能動制御の最前線を担ってきた.RWMの能動制御はRFP研究と先進トカマク研究における共通の研究分野である.EXTRAP T2Rの実験的研究は,トカマク装置,特にドイツのマックスプランクプラズマ物理研究所ASDEX Upgradeトカマクとの共同研究を主導してきた.この共同研究は,ASDEX UpgradeでのMHD能動制御を主な目的としている.MHDの能動制御はトカマクの高閉じ込め向上のために推進されている.実現可能なベータ値(プラズマ圧力と磁気圧との比)は新古典テアリングモードと圧力駆動型キンク不安定性により制限される.理想キンクモードは電流密度勾配か圧力勾配により不安定化されるが,プラズマを囲む導体壁の時定数程度でゆっくりと成長するので,能動的制御が可能となる.低アスペクト比トカマクでの高ベータ領域で圧力勾配により駆動されるRWMは,弱磁場側に局在した空間分布を持ち,弱磁場側に設置されたコイルにより安定化されることが期待されている.適切なフィードバックシステムにより,先進トカマクシナリオに於けるベータ限界を,導体壁のない場合のベータ限界よりも十分に向上させることが可能である.
著者
武藤 敬 下妻 隆
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.82, no.6, pp.376-390, 2006-06-25

高周波を用いたプラズマ加熱装置を説明するにあたって,必要となる基礎的な知識を概観した.特に必要とされる高電力に対応する技術項目として,高周波の発生源である発振器として四極管,クライストロン,マグネトロン,ジャイロトロン等についてその原理と実際について図を用いて説明した.高周波の伝送技術については,主に使用される周波数帯を意識して記述した.基礎的な伝送線路的な扱い方,反射や整合の記述,解析するためのスミスチャートを始め,マイクロ波ミリ波で必要となる導波管の扱い方,準光学的な扱いまでを,概念的なことを主に記述するように努めた.
著者
川口 淳一郎
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.82, no.4, pp.215-225, 2006-04-25

第20号科学衛星「はやぶさ」は,世界初の惑星圏天体からの試料採取とその帰還をめざした,我が国独自の惑星探査機である.「はやぶさ」は,2003年に打ち上げられてからイオンエンジンで航行し,昨年9月に小惑星イトカワに到着し,近傍に滞在した3ヶ月間の間に,近傍での詳細な科学観測を行うとともに,11月にはイトカワ表面に降下・着陸させその試料の採取を2回にわたって試みた.着陸域は非常に狭い範囲に限定されていたにも関わらず,「はやぶさ」は,プロジェクトチームの創意工夫によって,2回にわたる着陸に成功した.本報告は,「はやぶさ」探査機によって行われた飛行と観測,そして着陸にいたる記録である.
著者
日渡 良爾 岡野 邦彦 朝岡 善幸 時松 宏治 小西 哲之 小川 雄一
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.81, no.11, pp.903-916, 2005-11-25
被引用文献数
1 3

The present study reveals forthcoming break-even conditions of tokamak plasma performance for the fusion energy development. The first condition is the electric break-even condition, which means that the gross electric power generation is equal to the circulating power in a power plant. This is required for fusion energy to be recognized as a suitable candidate for an alternative energy source. As for the plasma performance (normalized beta value β_N, confinement improvement factor for H-mode HH, the ratio of plasma density to Greenwald density fn_<GW>), the electric break-even condition requires the simultaneous achievement of 1.2<β_N<2.7, 0.8<HH, and 0.3<fn_<GW><1.1 under the conditions of a maximum magnetic field on the TF coil B_<max>=16 T, thermal efficiency η_e=30%, and current drive power P_<NBI><200 MW. It should be noted that the relatively moderate conditions of β_N〜1.8, HH〜1.0, and/fn_<GW>〜0.9, which correspond to the ITER reference operation parameters, have a strong potential to achieve the electric break-even condition. The second condition is the economic break-even condition, which is required for fusion energy to be selected as an alternative energy source in the energy market. By using a long-term world energy scenario, a break-even price for introduction of fusion energy in the year 2050 is estimated to lie between 65 mill/kWh and 135 mill/kWh under the constraint of 550 ppm CO_2 concentration in the atmosphere. In the present study, this break-even price is applied to the economic break-even condition. However, because this break-even price is based on the present energy scenario including uncertainties, the economic break-even condition discussed here should not be considered the sufficient condition, but a necessary condition. Under the conditions of β_<tmax>=16 T, η_e=40%, plant availability 60%, and a radial build with/without CS coil, the economic break-even condition requires β_N〜5.0 for 65 mill/kWh of lower break-even price case. Finally, the present study reveals that the demonstration of steady-state operation with β_N〜3.0 in the ITER project leads to the upper region of the break-even price in the present world energy scenario, which implies that it is necessary to improve the plasma performance beyond that of the ITER advanced plasma operation.
著者
岡野 邦彦 吉田 智朗
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.72, no.4, pp.365-372, 1996-04-25
被引用文献数
2

Critical issues for the realization of commercial fusion reactor are discussed on the basis of a prediction of power source composition in the next century. The key issue is rather a relaxation in the construction site condition than a competitive cost in comparison with the nuclear fission power plant. It seems a logical conclusion that the competitor of the fusion plant in the cost will be a future CCT (Clean Coal Technology) and/or LNG plant loaded with a CO_2 recovery system.
著者
Mocek Tomas Rus Bedrich
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.84, no.7, pp.446-449, 2008-07-25
参考文献数
10

チェコにあるEU共同利用装置Prague Asterix Laser Systemを利用した軟X線レーザー利用・応用研究についていくつかの例を挙げて紹介する.ここでの軟X線レーザーは波長21.2 nmのNe様Znレーザーであり,出力エネルギー〜10 mJ,パルス幅120 ps(パルスあたりの光子数〜10^<15>)と高出力である.この特徴を活かしたプラズマのバックライト撮像や表面加工などの応用研究について紹介する.
著者
河村 繕範 中村 博文 岩井 保則 奥野 健二
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.86, no.4, pp.250-256, 2010-04-25

核融合炉では投入する燃料のほとんどは反応することなく排出される.したがって,排気される燃料を再利用するシステムが不可欠である.また,炉心を取り巻くブランケットで核融合中性子とリチウムを反応させトリチウムを製造し燃料とする.これら燃料システムの研究開発では,大量トリチウム取扱施設を有する米国との協力が大きな位置を占めることとなった.本章では,燃料システム技術開発を中心に日米協力の成果を紹介する.
著者
細田 聡史 國中 均
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.86, no.5, pp.282-293, 2010-05-25
被引用文献数
8

小惑星探査機「はやぶさ」は小惑星イトカワにタッチダウンした後,SF顔負けの幾多のトラブルを乗り越え,遙か3億キロの彼方から地球をめざして帰還中である.「はやぶさ」には日本独自のマイクロ波放電型イオンエンジンが搭載されており,探査機の機能が喪失する中で高いロバストネスを生かして稼働を続けている.特に「イトカワ」からの帰路運用では,本来の目的である軌道速度および方向の変更だけでなく,ホイールの故障により失われた姿勢制御までもサポートしており,探査機の舵を日々地球方向に向けて切り続けている.本稿では,マイクロ波放電型イオンエンジンのプラズマ生成技術や宇宙機との相互作用を,「はやぶさ」の実際の帰還運用におけるイオンエンジン運用の観点から解説し,その重要性・信頼性の高さを示すところである.
著者
佐藤 哲也
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.75, no.1, pp.7-16, 1999-01-25
被引用文献数
3 1

After its more than 80 years long history, the dynamo problem has finally approached to the goal of one's ambition to unveil its grand mystery of creation and reversal of the geodynamic field in a self-consistent fasion. The success in unveiling this long mystery of the dynamo problem has been brought by elaborate large-scale computer simulations. In this review, a brief history of the dynamo problem, both theoretical and observational, is first described. Then the recent exciting demonstrations of the generation and reversal of the self-excited dipole-like magnetic structure done by the UCLA-LANL group and the NIFS group are described.
著者
飛田 健次 小西 哲之 西尾 敏 小迫 和明 田原 隆志
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.77, no.10, pp.1035-1039, 2001-10-25
被引用文献数
4

A new concept of fusion reactor design is proposed to minimize the radioactive waste of the reactor. The main point of the concept is to clear massive structural components located outside the neutron shield from regulatory control. The concept requires some reinforcement of shielding with an advanced shield material such as a metal hydride, detriation, and tailoring of a detrimental element from the superconductor. Our assessment confirmed a large impact of the concept on radwaste reduction, in that it reduces the radwaste fraction of a fusion reactor A-SSTR2 from 92wt.% to 17wt.%.
著者
足立 聡 高柳 昌弘 依田 眞一
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.83, no.2, pp.130-133, 2007-02-25

プラズマプロセス関連の微小重力実験は,著者らが知る限りでは,我が国のSpace Flyer Unitで実施されたプラズマCVDの実験が唯一の実施例である.また現時点において,プラズマプロセス関連の微小重力実験は日本および海外において計画されていない.その一方,プラズマの基礎的な微小重力実験は,ドイツが中心となり積極的に進められている.ここでは,まずドイツの微粒子プラズマ実験の状況について説明し,次に日本の現状および将来計画について説明し,最後に微小重力実験を目指した宇宙航空研究開発機構におけるプラズマ研究の現状を説明する.
著者
土屋 晴文 榎戸 輝揚
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.84, no.7, pp.410-416, 2008-07-25

雷活動に伴い突発的でMeV領域におよぶ放射線バーストが観測されている.これは雷活動の中で粒子が高エネルギーを獲得していることを推測させるが,その正体は,まだ十分には理解されていない.そこで,放射線の正体やその生成過程を明かすため,筆者らは新型の放射線観測装置に光・音・電場測定の機能を加えたシステムを開発し,冬季雷が頻発する日本海側の柏崎刈羽原子力発電所構内で,2006年12月より雷活動からの放射線観測を続けている.本稿では,冬の雷雲がその強電場により電子を10MeV以上に加速できる天然の粒子加速器であることを示した筆者らの観測例を中心に論じる.
著者
谷 啓二 飛田 健次 西尾 敏 飯尾 俊二 筒井 広明 青木 尊之
出版者
社団法人プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.80, no.11, pp.931-934, 2004-11-25
被引用文献数
1 1

Studies were made on ripple losses of fusion produced alpha particles in a low-aspect-ratio tokamak reactor (VECTOR) by using an orbit-following Monte-Carlo code. Alpha particles are well confined in VECTOR. In a low-aspect-ratio tokamak, the dependence of ripple losses on the number of toroidal-field (TF) coils N is very weak. Assuming a toroidal peaking factor of 2 for the heat load due to loss particles, about 1.5% and 1.0% of TF ripple at the outer edge of plasma might be allowable for the first wall with and without cooling system, respectively. In both cases, the number of TF-coils can be reduced to about 4.