2019年度の5号目のネイチャーのハイライトより。
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プラズマ物理学：レーザー核融合実験の統計的手法
Nature 565, 7741
2019年1月31日
プラズマ物理学：レーザー核融合実験の統計的手法
Nature 565, 7741
2019年1月31日
慣性閉じ込め核融合（ICF）では、ドライバー（強力なレーザービームであることが多い）によって、重水素と三重水素（DT）の固体ペレットを超高温高密度に圧縮して、核融合反応を引き起こす。レーザーパルスを適切に設定すれば、この爆縮段階で生じる衝撃波がペレットの中心部へ集中し、最終的に点火して高密度の燃焼プラズマが生じる。レーザー核融合を通した点火は、実験条件が複雑なだけでなく、モデリング性能が限られているため、まだ実証されていない。さまざまな標的仕様とレーザーパルス形状を用いたICF実験の結果は、パラメーター空間が大きいため、爆縮性能を改善する反復設計の方法論が可能になるレベルまで予測するのは難しい。今回V Gopalaswamyたちは、不正確なシミュレーション出力からより正確な性能予測を得る統計的手法を示している。その出発点はだまされたと思うくらい簡単である。すなわち、ICF爆縮の設計に使ったシミュレーションコードの結果は、不正確かもしれないが、実験の観測可能量とコードの出力変数は同じ入力パラメーターを共有しているため、統計的に相関しているに違いないということである。この方法をOMEGAレーザー施設のDT爆縮の予測と設計へ適用すると、核融合収率が高くなることが示され、米国立点火施設で利用可能なレーザーエネルギーではさらに高い収率が達成できる可能性があることが示唆された。この種の予測手法は、熱核融合点火に向けたさらなる進歩の指針になると期待される。
News & Views p.577
Article p.581
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■(公財) レーザー技術総合研究所 - 2015, Feb. 323（PDF)（OMEGAレーザー施設）
■Laser Review Review（PDF)（DT爆縮）
この論文はネイチャーのニュースにも取り上げられました。
日本語版本誌では、「プラズマ物理学：統計モデルによって向上した核融合性能」と題されています。見出しにおいては、「慣性閉じ込め核融合と呼ばれる技術に関する研究は、室内実験における核融合性能の向上を目指している。今回、巧妙な統計的方法によってこの技術が改善された。」と取り上げられています。
フルテキストを直訳しますと・・・
実験的に訓練された統計モデルが核融合性能を高める
となり、見出しを直訳しますと・・・
慣性閉じ込め核融合と呼ばれる技術の研究は、実験室での核融合性能を向上させることを目的としています。巧妙な統計的アプローチを使用して、手法の改善が行われました。
となります。
フルテキストは下記です。
Full Text：News & Views p.577
本論文においては、日本語版本誌では、「プラズマ物理学：統計モデリングを通して3倍になった直接駆動レーザー核融合の収率」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
統計モデリングによるダイレクトドライブレーザー核融合の3倍の歩留まり
となり、Abstractを直訳しますと・・・
レーザー光を非常に小さなターゲットに集束させると、水素同位体の実験室規模の核融合の条件を作り出すことができます。高性能のレーザー核融合実験の設計に不可欠な正確な予測モデルの欠如は、熱核点火を達成するための大きな障害です。ここでは、30キロジュールのOMEGAレーザーシステムで実行された固体重水素-トリチウムターゲットの爆縮の結果を設計および定量的に予測するために使用された統計的アプローチを報告します。 -レーザー融合を駆動します。 National Ignition Facilityのレーザーエネルギー（1.9メガジュール）に合わせてスケールすると、これらのターゲットは約500キロジュールの核融合エネルギー出力を生成すると予測されます。このアプローチは、熱核点火条件の広大なパラメーター空間の探索を導き、レーザー核融合物理学の理解を深めることができます。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：Article p.581
Data availabilityによりますと・・・
生データは、LLEのOMEGAレーザー施設で生成されました。この研究の結果を裏付ける派生データは、合理的な要請があれば対応する著者から入手できます。
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「大気化学：大気中の二次有機エアロゾルを減らすように働くイソプレン」を取り上げます。
※昨日の昼より大事を取って休んで寝ておりました。現在頭がぼーっとしておりますが・・・。様子を見ながら、巡回等を行います。大変遅れており、申し訳ございません。
