磁気島による内部輸送障壁誘発の初観測
核融合プラズマ物理学における画期的な発見
2025年6月に初の実験観測が報告
20年以上前から理論予測されていた現象
磁気島による内部輸送障壁（ITB）形成を直接観測
歴史的背景
理論物理学では20年以上前から予測
磁気島がITB形成の引き金となる可能性
実験的な直接観測は困難とされていた
トカマクプラズマにおける輸送現象の研究
L-mode：低閉じ込めモード
ITBモード：内部輸送障壁モード
両者間の分岐現象を初観測
重要な実験結果
Feiyue Mao et al.による研究成果
論文：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/add27b/meta
段階的遷移プロセスの発見
中程度の磁気島幅：L-modeとITBモード間の準周期的振動
大きな磁気島幅：安定したITB状態への移行
dithering phase：振動的な遷移現象の観測
物理メカニズムの解明
乱流抑制効果
磁気島周辺での密度揺動の減少を観測
乱流輸送の抑制メカニズム
輸送障壁の形成プロセス
有理面近傍での急峻な温度・密度勾配
電子温度勾配と磁気島幅の相関関係
正帰還プロセス
ITB形成による更なる磁気島の安定化
自己強化的な閉じ込め改善
従来の常識からの転換
旧来の認識
磁気島は「プラズマ性能を劣化させる有害な現象」
回避すべき不安定性として扱われていた
新しい認識masaharu-ai.icon
制御された磁気島は閉じ込め改善の有効手段
ITB制御技術の新たな可能性
将来の核融合炉設計での積極活用戦略
関連する歴史的研究
JT-60Uでの先駆的研究
論文：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0741-3335/38/7/006/meta
負磁気シア配位による内部輸送障壁形成
DIII-Dでの研究成果
論文：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0741-3335/38/8/051/meta
負中心磁気シア放電での閉じ込め研究
ASDEXでのH-mode研究
論文：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0741-3335/36/7A/001/meta
エッジ輸送障壁の基礎研究
ITER・DEMO炉への応用可能性
Q≥10の高性能運転における新制御手法
核融合増倍率の大幅向上
燃焼プラズマでの安定運転
定常運転シナリオでの活用戦略
長時間放電での閉じ込め性能維持
破壊現象回避との両立
運転シナリオ開発への示唆masaharu-ai.icon
従来の運転戦略の見直しが必要
技術的課題と今後の展望
磁気島幅の精密制御技術
外部磁場摂動による島幅最適化
共鳴磁場摂動の活用
実時間フィードバック制御システム
ITB性能のリアルタイム監視
自動調整機能の開発
長時間維持技術
定常運転における安定性確保
MHD不安定性との兼ね合い
学術的意義
非線形MHD理論の実験的検証
理論予測の直接確認
モデルの妥当性証明
輸送理論における新知見
異常輸送のメカニズム解明
新古典輸送との関係性
乱流・磁場相互作用の理解深化
プラズマ乱流の抑制機構
磁場トポロジーの影響
国際協力の重要性masaharu-ai.icon
核融合研究は本質的に国際協力が必要
過去の基礎研究蓄積があってこそ実現
JT-60シリーズでの長年の研究
DIII-D、ASDEX等での基盤構築
今後のITER計画への貢献期待