2．最近の研究成果と研究動向 2.1 高ベータ閉じ込めと長時間閉じ込めの達成と英米の次期計画

摘要

球状トカマク（ST）研究は過去10年間で飛躍的に進歩した．高ベータと定常の同時達成は，STにとっても通常型トカマクにとっても最重要課題である．TS-3ではプラズマ合体により，トロイダルベータが50-60%のST配位が実現されている．QUESTでは定常プラズマを3分間維持することに成功している．高ベータプラズマの定常維持の実現には高パワー加熱?電流駆動および能動的制御が必要であり，プラズマ電流1MA級のNSTXおよびMASTで研究が進展している．NSTXでは2磁場成分（B_rおよびB_p）を使った抵抗性壁モードの能動的制御を使い，_i=0.5という低インダクタンスでβ_N=6.5の安定なSTプラズマが得られており，β_N/_i10において安定性の改善された領域が存在することを発見した．NSTX, MASTともNSTX-UおよびMAST-Uへと改造され，2014-2015年には実験を再開する予定である．改造後の装置は改造前と比べ，プラズマ電流，トロイダル磁場，加熱パワーがそれぞれ倍増し，放電時間は5倍になる．これらの装置は発電炉に近い領域に向け，約1/5の衝突度領域への道を切り拓き，広いパラメータ領域での完全非誘導運転を可能とする．