単位数: 2. 担当教員: 飛田 健次, 大石 鉄太郎, 髙橋 宏幸. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語 J.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
本講では、核融合エネルギーの全体像とその基礎となるプラズマ物理及び核融合炉工学の理解を目指す。
授業の前半には、プラズマの基本的振る舞い、磁場中での荷電粒子の軌道、粒子的側面（衝突や拡散）、流体的側面などプラズマ物理学の基礎を概説したのち、プラズマ閉じ込めのための磁場構造、プラズマの平衡と安定性、プラズマ輸送など、核融合プラズマの閉じ込めに関する物理を解説する。
授業の後半では、核融合を実現するための応用技術として、プラズマ加熱、プラズマ計測、材料科学、核融合炉システムの概要を解説する。
・講義に関連する情報、講義資料、レポート課題及び小テスト問題は、すべてGoogle Classroomに掲示する。受講を希望する学生は必ずGoogle classroomに登録すること。
・講義は、対面で行う。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
The aim of this course is to develop a comprehensive understanding of fusion energy. In the initial part of the course, fundamental concepts of plasma physics will be introduced, emphasizing plasma behaviors such as charged particle motions, collisional effects, and fluid dynamics. Moreover, the basics of fusion plasma will be elucidated, building upon principles of plasma physics. This section will encompass topics like magnetohydrodynamic equilibrium, stability of fusion plasma, and plasma transport. In the latter half of the course, various applications toward fusion energy will be explored, including plasma heating, diagnostics, materials science, and fusion reactor systems.
• All essential information, lecture notes, report assignments and small tests will be posted on Google Classroom.
• Lectures will be conducted in person.
数学、電磁気学、および核エネルギー物理学の基礎を修得していることを前提とする。
It is assumed that students have a fundamental understanding on mathematics, electromagnetics and nuclear physics.
1. 核融合の基礎
2. プラズマ及びその集団的振る舞い
3. 荷電粒子の運動
4. 磁場閉じ込め
5. 慣性閉じ込め
6. プラズマの衝突と拡散
7. プラズマの流体的取扱い
8. プラズマの巨視的平衡と安定性
9. プラズマ輸送
10. プラズマ加熱・電流駆動
11. プラズマ計測
12. 核融合に関連する材料科学
13. 核融合炉の核的側面
14. 核融合炉システム
15. まとめ
1. Fundamentals of fusion energy
2. Plasma and its collective behaviors
3. Motions of charged particles in magnetic fields
4. Magnetic confinement fusion
5. Inertial confinement fusion
6. Collisional and diffusive processes in plasma
7. Fluid description of plasma
8. Plasma equilibrium and stability
9. Plasma transport phenomena
10. Plasma heating and current drive
11. Techniques for plasma diagnostics
12. Materials science in fusion
13. Nuclear aspects of fusion reactors
14. Fusion reactor systems
15. Course summary
レポート課題（通算３回）および小テスト（レポート課題のない回）提出のため、授業時間外の学修が必要。
Off-class study is necessary to complete report assignments (three throughout the course) and small tests (administered on lecture days without report assignments).
レポート及び小テストの成績で評価する。
Class grades will be determined based on the total points earned from report assignments and small tests.