高密度プラズマ物理研究系

准教授 本島 厳

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motojima.gen

研究課題

核融合定常プラズマ維持を目指した粒子バランスとその制御に関する研究

研究内容

物質には、固体・液体・気体といった状態があります。固体にエネルギーを加えると液体に、さらにエネルギーを加えると気体に変化します。そしてさらに気体へエネルギーを加えるとプラズマという状態になります。私たちの目指している核融合発電は、1億度を超える高温プラズマに水素燃料を注入し、注入された水素が高温のイオンとなって核融合反応を起こすことで成立します。イオン化した水素(燃料粒子)は時間の経過とともにプラズマの外に排出され、一部は真空容器壁表面に吸蔵されたり、また一部は壁で跳ね返って再びプラズマに戻ったり、さらに一部は真空ポンプによって容器の外に排出されるなど、さまざまな経過を辿ります。つまり燃料粒子を私たちの思い通りに制御することは、予想以上に困難なのです。そこで私たちは、燃料粒子の制御を容易に、かつ安定的に行うための方法を確立するための研究を行なっています。

主要論文
  1. Gen Motojima, Suguru Masuzaki, Tomohiro Morisaki, Masahiro Kobayashi, Ryuichi Sakamoto, Yasuyuki Tsuchibushi, Takanori Murase, Yasuhiko Takeiri, LHD experiment groupApplication of Divertor Pumping to Long-Pulse Discharge for Particle Control in LHDPlasma and Fusion Research, 16, (2021), pp. 1202014.
  2. G. Motojima, S. Masuzaki, C.P. Dhard, M. Krause, D. Naujoks, Y. Hayashi, S. BrezinsekIn-vessel colorimetry of Wendelstein 7-X first wall components: variation of layer deposition distribution in OP1. 2a and OP1. 2bPhysica Scripta, T171, (2020), pp. 014054.
  3. G. Motojima, S. Masuzaki, T. Morisaki, H. Tanaka, R. Sakamoto, T. Murase, S. Oliver, M. Kobayashi, M. Shoji, M. Tokitani, Y. Tsuchibushi, H. Yamada, Y. Takeiri, LHD Experiment GroupNew approach to the control of particle recycling using divertor pumping in the Large Helical DeviceNuclear Fusion, 59, (2019), pp. 086022.
  4. G. Motojima, H. Okada, H. Okazaki, S. Kobayashi, K. Nagasaki, R. Sakamoto, H. Yamada, S. Kado, S. Ohshima, T. Minami, N. Kenmochi, Y. Ohtani, Y. Nozaki, Y. Yonemura, Y. Nakamura, S. Konoshima, S. Yamamoto, T. Mizuuchi, K.Y. WatanabeHigh-density experiments with hydrogen ice pellet injection and analysis of pellet penetration depth in Heliotron JPlasma Physics and Controlled Fusion, 61, (2019), pp. 075014.
  5. G. Motojima, T. Murase, M. Shoji, H. Ogawa, M. Yokota, E. Maccallini, F. Siviero, A. Ferrara, M. Mura, H. Sakurai, S. Masuzaki, T. MorisakiNew installation of in-vessel Non Evaporable Getter (NEG) pumps for the divertor pump in the LHDFusion Engineering and Design, 143, (2019), pp. 226.
キーワード

固体水素、ダイバータ排気、粒子バランス

興味を持っていること

粒子制御を容易にするための新しい手法(粒子の選択性)、水素、ヘリウムの気体分離技術の確立