資料3-2 アクションプラン項目別記載案(理論・シミュレーション研究)

5. 理論・シミュレーション研究

5.1 炉心シミュレーション(2015-2035)
炉心プラズマ第1原理シミュレーションコードの開発(J、N、大、’15~’35)
電磁流体モデル、ジャイロ運動論モデルなどの核融合炉心プラズマを記述する第1原理的モデルを大型計算機を用いてシミュレーションすることにより、より実験に近い炉心プラズマを計算機上に再現し、炉心プラズマのシミュレーション研究、解析研究を行う。統合シミュレーションコードで必要となる物理モデルの構築のためのデータ、また、統合シミュレーションコードの検証のために用いる。また、可能なコード、サブルーチン等を統合シミュレーションコードに移植、結合する。
利用可能な計算機資源、原型炉設計における緊急性等を考慮し、2020年まではプラズマエッジ第1原理シミュレーションコードの開発に重点を置く。2021年以降は、ディスラプション、燃焼プラズマ、乱流輸送に関する第1原理コード群の開発に重点を移す。

炉心プラズマ統合シミュレーションコードの開発(J、N、大、特、’15~’35)
輸送コードを基幹とし、加熱・電流駆動、ダイバータ/SOL等に関するシミュレーションコード、第1原理シミュレーションコード群との結合を行い、炉心プラズマ統合シミュレーションコードの基礎を完成させる。
また、原子分子過程、壁相互作用のモデル化を行う。

核燃焼プラズマ統合シミュレーションコードの開発(J、N、大、特、’20~’35)
乱流輸送モデル、MHDモデル、プラズマエッジモデル、高エネルギー粒子モデル(α粒子含む)の高度化、第1原理シミュレーションコード群との結合を行い、核燃焼プラズマ統合シミュレーションコードの基礎を完成させる。
また、JT-60SA,ITER実験との比較、検証を行う。

原型炉プラズマ統合シミュレーションコードの開発(特別チーム、’27~’35)
核燃焼プラズマ実験との比較・検証に基づく核燃焼プラズマ統合シミュレーションコードの改良とプラントシミュレーションコードとの結合による原型炉プラズマ統合シミュレーションコードの開発。

5.2 プラントシミュレーション
工学基礎コード群のインターフェイス整備・材料中の分子動力学解析など工学コードの開発(J、N、大、特、’15~’35)
熱解析コード、電磁力解析コード、応力解析コード、中性子解析コードなどの工学基礎コード群の開発及びインターフェイスの整備。
材料中の分子動力学解析コードの開発。核融合炉材料に関するシミュレーションコードとしては、微視的なスケールを対象とするコードから、巨視的なスケールを対象とするコードまで、いくつかのスケールに対応したコードの開発が必要となるため長期に渡る開発の継続が必要となる。

原型炉基盤コードの整備(J、N、大、特、’20~’26)
工学基礎コード群のインターフェイスの充実、ブランケットなどのトリチウムシステム系コード、発電システム系コード、アクチュエーターシミュレーションコードなどの原型炉を構成する各システム系コードの開発。

原型炉統合コードの開発(J、N、大、特、’27~’31)
原型炉プラズマ統合シミュレーションコード、各原型炉基盤コードの結合による原型炉統合コードの開発。

核融合炉統合コードの開発(J、N、大、特、’32~’35)
制御ロジックの組み込み、ITER,SA等の実験との比較・検証を行い、発電システムとしての核融合炉統合シミュレーションコードの開発。

5.3 制御用シミュレーション
プラント挙動を予測可能な制御用シミュレーターの開発(J、N、大、特、産、’20~’26)
核燃焼プラズマ統合シミュレーションコードの実時間化による制御用シミュレーターの基礎整備。

制御用シミュレーターの整備(J、N、大、特、産、’27~’31)
原型炉基盤コード群の結合による制御用シミュレーターの整備。制御シミュレーターを利用した制御ロジックの開発。

制御用シミュレーターの改良(J、N、大、特、産、’32~35)
制御ロジック、アクチュエーターの改良。

お問合せ先

研究開発戦略官付(核融合・原子力国際協力担当)

八木
電話番号:03-6734-4163
ファクシミリ番号:03-6734-4164

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-- 登録:平成28年02月 --