東京大学 大学院 新領域創成科学研究科
核融合研究教育プログラム
Nuclear Fusion Research Education Program

核融合研究教育プログラム科目

update 2017/4/11
核融合に特化した実践的教育
科目名(単位) 担当教員 紹介 H29年度開講
核融合エネルギー工学(2) 小川 核融合エネルギー開発の歴史と重要な研究の進展、さらには核融合エネルギー実用化に向けて重要な炉心プラズマ物理事象、核融合炉システムの主要機器である超伝導コイル・ブランケット等の仕組みに関する炉工学を学ぶ。最後に、核融合発電プラントの概念設計の方法について解説し、核融合炉概念検討の考え方の理解を目的とする。 S1,S2
Fusion Science Special Lecture Ⅰ(1), Ⅱ(1) 外国人客員 プラズマや核融合に関するトピックスを取り上げ、その学術的基礎から最先端の研究までを網羅する特別講義を行う。スケジュールは、各学期の開始時に発表する。本講義は外国人客員教員あるいは本学教員が英語で行う。 ×,S1-S2
核融合実践演習(2) 全教員 核融合研究教育プログラムに所属する研究室の中の3つの研究室で、実験および理論・数値計算を通して、核融合やプラズマに関する実践的な演習を行う。演習内容等については、初回のガイダンスで説明する。演習のスケジュールは、各研究室の指導担当者と受講者の間で個別に調整する。 S1-S2
先進核融合理工学(2) 国際協力による核融合実験炉ITERの建設が開始され、核融合開発研究は新たな局面を迎えつつある。本講義では、核融合研究の中でも特に磁場閉じ込め方式での炉心プラズマ物理について、最先端の研究に結びつくような先進的な内容について解説・議論を行うことを目的としている。主として、ITERを見据えたトカマク方式において現在課題となっているプラズマ物理事象を取り上げ、その基礎物理から研究の現状までを詳述する。 S1-S2
プラズマ計測法(2) 小野靖、小野亮 プラズマの特性を決定する電子密度、電子温度、イオン密度、中性粒子密度、ガス温度など様々なパラメータの測定法を学ぶ。 ×
プラズマ応用工学(2) 小野亮、小野靖
S1-S2
プラズマ基礎論(2) 吉田、小川、西浦 プラズマは、固体、液体、気体に続く物質の第4状態であり、核融合エネルギーや、半導体の超微細プロセッシングなど、21世紀の新たな科学技術に応用される。また、理学としてのプラズマ物理は、宇宙、天体、地球高層の物理現象を解明する鍵となる。プラズマ中では、電子と原子核(あるいはイオン)の集団が複雑に運動し、様々な構造が生み出される。本講義は、プラズマとは何か、どのような振舞いをするのか、どのように応用されるにかについて解説し、プラズマ物理の基礎を修得させることを目的とする。 A1-A2
非線形科学(2) 吉田、西浦 自然科学、社会科学、工学の様々な分野で「非線形」というキーワードが用いられている。線形モデルでは表現できない現象が「線形からのずれ」というネガティブな捉えられ方から脱皮して、現象の本質を表す主役として注目されている。本講義では、非線形現象のモデル化・定式化のプロセスと、モデルを解析する手法の両方について、比較的簡単な例を用いながら議論し、非線形科学の一般的な理論の枠組みを解説する。 ×
プラズマ核融合学(2) 小川、吉田、西浦 核融合はほぼ無尽蔵の未来のエネルギー源として世界中で研究が行われている。核融合炉の実現のためにはプラズマ理工学の未解決問題の解明が必要であり、さらに数十年の研究を必要としている。本講義では、これまでの開発研究途上で見られた諸問題に対する理論的・実験的アプローチについて、高温プラズマの磁気閉じ込め方式を中心に詳述する。また、プラズマパラメータの測定方法についても解説する。さらに、磁気閉じ込め型以外の革新的な核融合装置についても言及する。 ×
プラズマ波動物理学(2) 高瀬 プラズマは電磁力により相互作用するイオンと電子の集合体であり、複雑非線型 系の典型例である。プラズマ中の集団現象の例としては、巨視的なMHD(電磁流体力 学)不安定性、微視的な乱流、波動-粒子相互作用、自己組織化、異なる輸送状態 (閉じ込めモード)への分岐などが挙げられるが、本講義ではプラズマ中の波動現象 の基礎から応用までを扱う。 ×
乱流輸送物理学(2) 江尻 流体力学、ブラウン運動の復習をした後に、乱流(主として一様等方乱流)の取り扱い方を学ぶ。乱流とは、さまざまのスケールの乱れ(揺らぎ)が系全体を特徴づけている状態を表し、輸送とは、熱、物質、運動量の移動を言う。静的な輸送では、マクロで静的な勾配が存在して、勾配に比例した輸送が起きるが、乱流輸送では、さまざまなスケールの流体の運動が存在し、状態を単純に記述することはできない。 A1-A2