非接触ダイバータプラズマにおける原子分子過程の0次元解析

担当:坂本 幸太郎

現在、新しいエネルギー源として核融合発電が注目されており、研究開発が進んでいます。核融合発電の実現に向けた課題として、ダイバータ板に関する課題があります。すなわち、発電装置の下部にあるダイバータ板に、非常に高温のプラズマが集中することにより、ダイバータ板が溶けてしまうことが懸念されています。

図1 トカマク型核融合炉の断面図

この課題は、「非接触ダイバータプラズマ」によって解決されることが期待されています。「非接触ダイバータプラズマ」は、コアプラズマの反応によってダイバータ板付近のプラズマの温度が低下し、ダイバータ板とコアプラズマの間に中性粒子の層が形成され、プラズマとダイバータ板が非接触となる状態のことです。「非接触ダイバータプラズマ」はダイバータ板の課題の克服に不可欠と言えますが、どのような条件下で形成されるかなど、十分に理解が進んでいません。

図2 非接触ダイバータの模式図

そこで私の研究として、様々なパラメータを変化させて、非接触ダイバータプラズマの特性を解析しています。解析には0次元モデルを用いており、計算を単純化することでプラズマ中の約800種の反応を考慮した解析を可能にしています。

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