総合理工学府 先端エネルギー理工学専攻

工学部 エネルギー科学科 エネルギー科学 Department of Energy Science and Engineeing, School of Engineering

工学博士

プラズマ理工学、宇宙推進工学

・主な研究業績について以下に記す。

「D-D核融合炉の設計研究」
　D-D炉は、長期的にみると、D-T炉に比べて燃料資源や環境保全の面で極めて有望な炉形式である。本研究では、従来不十分な議論しかなされてこなかったD-D炉の核特性について初めて詳細な系統的解析を行った。また、併せて燃料サイクル、炉心プラズマの解析も行った。尚、この研究にたいして日本原子力学会奨励賞を受賞した。

「慣性核融合ペレット中での核子輸送」　
　近年のレーザー爆縮実験の進展に伴い、実用炉級の慣性核融合燃料ペレットの燃焼特性や炉設計への関心が高まっている。実用炉級ペレットでは、核反応で発生した中性子や荷電粒子の減速・輸送が燃焼に及ぼす重要な過程となるが、これまで状態や寸法が急激に変化するプラズマ系での粒子輸送を定式化した例はなかった。本研究では、慣性核融合プラズマ中の核反応による粒子発生と輸送並びにペレットへのエネルギー付与の計算法を初めて確立し、核反応生成粒子がペレットの点火燃焼に及ぼす影響を解明した。尚、この研究にたいして日本原子力学会論文賞を受賞した。

［核融合プラズマの先進的利用］
　　核融合反応では、他の化学反応や核分裂反応に比較して、単位質量あたりに発生するエネルギーが非常に大きいため高温・高速のプラズマが容易に得られる。また、このプラズマは、磁気ノズルにおいて磁場との相互作用を利用し運動方向を変えて推力を得ることが出来る。従って、他の宇宙推進システムと比較して、核融合プラズマを利用した宇宙推進システム（ロケット）は、優れた推進性能が可能であり、将来の宇宙開発に必要とされる高速推進システムとして非常に有望である。本研究では、磁気ノズルにおける核融合プラズマの挙動を計算機シミュレーションを通して解析することにより、プラズマのエネルギーが推力に変換される基礎過程を解明した。（「研究業績」欄の論文を参照。）
　
　　現在は、以上の成果を踏まえ、シミュレーションコードの開発を続けるとともに、さらに実験からのアプローチにより、「プラズマを利用したロケットエンジンの開発研究」を行っている。具体的には、プラズマ発生に電子サイクロトロン共鳴加熱（ＥＣＲ）を用いるコンパクトなエンジン、或いはイオンサイクロトロン共鳴加熱を利用するイオンエンジン等である。

・大学院総合理工学学府、工学部において授業を担当している。
・大阪大学レーザー核融合研究センター、核融合科学研究所、日本原子力研究所、レーザー物理研究所（ノボシビリスク、ロシア）と共同研究を行っている。