核 融 合 炉
核 融 合 動 力 炉
１億度 以上 という 超高温 の 核融合プラズマ を 核融合反応 が 始まる まで 閉じ込めておく
そのような 超高温 に 耐える 容器 は 地球上 には 無く 色々 な 方法 が 考案 されています
１９２０年代 核融合反応 発見 巨大加速器 の プラズマ発生装置 へ
１９４６ / 昭和２１年 国際連合 第一回総会 機能不全 の 国際連盟 に 代わる
原子力委員会 の 設置 と 原子兵器廃絶 を 採択 核 兵 器 原子力発電
１９５０年代 核融合研究 は 極秘計画 で 進められ 全容 や 詳細 は 今 以って 不詳
ソビエト トカマク式 を 考案 OGRA １９６４年 T-3 ・ １９８４年 T-１５ 開発
イギリス 世界初 の ドーナツ型核融合炉 Zeta Device トカマク式 ３００eV を 数ミリ秒
アメリカ ８ の 字 の 大型 ヘリカル装置 Stellarator C ヘリカル式
１９５５ / 昭和３０年 国連 第一回原子力平和利用国際会議 / ジュネーブ会議
核融合 の 国際協力 を 協議 ジュネーブ / スイス
１９５８ / 昭和３３年 国連 第二回原子力平和利用国際会議
核融合反応 の 平和利用 宣言 アメリカ ・ イギリス ・ ソ連 から 核融合 の 論文 １００編 も
電磁流体 の 不安定性 から 研究開発費 の 増加 に 追い込まれ 一国 の 予算 を 超越 し
国際協力 を 必要 とし 情報放出 / 日本 ・ フランス ・ ドイツ は 先進国 に 追い付く チャンス
１９７２年 / 昭和４７年 JFT-2 日本 JFT-２F まで 発展 し 平成１５年 終了
日本 では 昭和３０年 頃 から 大学 や 研究機関 で 基礎研究 が 始まり １９５６年 京都大学
基礎物理学研究所 から 核融合 の 会合 が 開始 され その 後 色々 な 方式 で 実験 を 牽引
日本政府 は 昭和３３年 に 原子力委員会 に 核融合専門部会 を 発足
１９８０ / 昭和５５年 JIPPT-Ⅱ 名古屋大学プラズマ研究所
２００３ / 平成１５年 TRIAM-1M 九州大学応用力学研究所 閉じ込め ５時間１６分
１９７８ / 昭和５３年 ～ １９８８ / 昭和６３年 国際トカマク炉計画 / INTOR
１９８８ / 昭和６３年 Tore-Supra フランス
磁気閉じ込め / 磁力浮遊式
磁力線 で カゴ を 形作り 閉じ込めて 超高温 を 地球上 の 建物 の 空中 に 実現
電荷 を 帯びた 電子 や イオン が 磁力線 の 周囲 を 回る 性質 / サイクロトロン運動 を 利用
トカマク方式 / Tokamak / ロシア語名 の 頭文字 最 有 力
超高温 の 臨界プラズマ を 強力 な 電磁石 から 始まり 超伝導磁石 等 で 取り囲む
Tok / 電流 Kamepa / 容器 Magnitnue / 磁気 Katushki / コイル
トーラス という ドーナツ状 の 表面 / トロイダル方向 に 電流 を 流す と トーラス の 表面 に 磁場
が 出来 トーラス に 直交 する 周り ボロイダル方向 に プラズマ を 回らせて 閉じ込める
装置 が 単純 で 閉じ込め性能 抜群 ですが 電流 の 消滅 / 電流供給 の 必要 が あります
三大トカマク / 世界三大実験装置 プラズマ実験装置 D型 トーラス構造
１９８２ / 昭和５７年 TFTR Tokamak Fusion Test Reactor アメリカ
１９８３ / 昭和５８年 JET Joint European Torus イギリス １９９７年 瞬間 １６０００ KW
１９８５ / 昭和６０年 JT-60 Japan Torus - 60 日本原子力研究開発機構 が 運用
プラズマ体積 ６０ 立方メートル 重水素 D - D 反応 三重水素 / 放射性物質 は 扱えない
２００６年 フェライト により 閉じ込め ２８ . ６ 秒 を 記録 １９５３年 から 建設
ITER / イーター ： 道 / ラテン語 国際熱核融合実験炉
平和的目的 の 為 の 核融合エネルギー の 科学的 ・ 技術的 な 実現性 の デモンストレーション
欧州連合 ・ 日本 ・ アメリカ ・ ロシア ・ 中国 ・ 韓国 ・ インド IAEA / 国際原子力機関 後援
１９８８ / 昭和６３年 概念 の 基礎計画 開始 ⇒ １９９８ / 平成１０年 設計開始
反応炉諸元 直径 ２６ m ・ ９０００ トン ・ プラズマ半径 ２ m × ６.２ m ・ 長時間 ５０万 KW 持続
実用運転 での プラズマ物理 は 未知 であり 自己点火条件 等 難問累積 ２０１３年 完成目標
１９９９ / 平成１１年 アメリカ は 脱退 かつて水素爆弾 を 作り その後 軍事機密 の -
高度 な コンピュータ による 水素核融合 の 仕組み を 解明した 自信 から 研究内容 ・ 実績
を 明かさず 秘密裏 に レーザー核融合 / NIF計画 を 遂行 し 当初 順調 に 進み 脱退 するも
研究 と 設計上 の 隠蔽 された 問題点 が 明るみ に 出て 頓挫 し ２００３年 ITER に 復帰
当初 ７億 ドル を 予定 ⇒ 現実 には ５０億 ドル 以上必要 で ITER と 併用 し 現在 も 継続中
２００５ / 平成１７年 候補地 青森県六ヶ所村 に 勝ち フランス の カダラッシュ に 決定
建設費 １兆６０００億円 ： 当初 建設地 / フランス が ５０％ で 他国 １０％ づつ だったが 日本
は 参加人数増員 と 日本 での 共同研究 開始 で 日本 １８％ 欧州 ３７％ 他 ９％ × ５ヶ国 へ
欧州連合 は 協議 で フランス が 選ばれない 場合 は 独自 に 建設 の 意向 を 見せていた
２００６ / 平成１８年 ITER の テストベッド として 中国 は EAST / HT-7U 開発
１９９０年代 に ロシア の 協力 で 完成 した HT-7 を 発展向上 させた トカマク式
２００７/平成１９年 国際機関 として 国際核融合エネルギー機構 発足
IFMIF計画 として 国際核融合材料照射施設 が 青森県六ヶ所村 で 建設開始
国際核融合エネルギーセンター を 中心 に 次期商用化 に 向けた 研究 ２０２０年 頃 稼動予定
２００８/平成２０年 建設開始 予定 建設 に １０年 ： 運転期間 ２０年
ヘリカル式 螺旋状 の コイル に 電流 を 流 し 磁場 を 作る 日本で考案
安定性 があり 長時間 定格運転 し 易い です が 複雑 で 保守 し 難い 難しい ものです
日本 LHD ： LHD計画 / ITER 開始後 大型ヘリカル装置 の ヘリオトロン の 研究 を 継続
１９８０ / 昭和５５年 ヘリオトロンE 京都大学 ヘリオトロン核融合研究所
ドイツ WVⅡ-AS / 世界最大 WVⅡ-X アメリカ LMS ロシア L-2 ・・・ 等
球状トカマク方式 ドーナツ形状 から 球 に 近く 扁平率 を 変える 事 で 小型化 し 易い
東京大学 TST-2 世界最大規模 で １９９９年 から 運用 され 高周波加熱 を 用いる
イギリス MAST ロシア GLOBUS-M アメリカ NSTX ・・・ 等
複合ミラー方式 円筒容器内 に 直線状 の 磁場 を 作り 両端 で 反射 させ 閉じ込めます
昭和５７年 GAMMA-10 筑波大学プラズマ研究センター アメリカ AMBAL-M ・・・ 等
慣性閉じ込め / レ－ザ－方式 早く 超高温 に 上げ 素早く 処理 する 技術
レーザー や 粒子ビーム の 放射 で 高熱 により プラズマ が 膨張 し 物質表面 に 飛び出し 反作用
で 爆縮 が起こり 急激 に 縮み 高密度 に 圧縮 され １億気圧 となり １億度 の 超高温 となります
その先 は 再び 反作用 で プラズマ が 膨張 して 吹き飛びますが その前 に 素早く 処理 します
中心点火方式 / 直接照射方式 爆縮 は 高い 球対称性 を 必要 とし 流体 では 点火 が 困難
高速点火方式 / 間接照射方式 燃料 を 外枠 / ホーラム に 入れ 外枠 から 四方八方 に 放射
爆縮 の 瞬間 の 慣性 / 止まった 瞬間 に レーザー を 照射 して 点火
１９８３ / 昭和５８年 ガラスレーザー装置 激光VⅡ 大阪大学核融合センター
アメリカ ・ フランス 世界最大 NIF-LMJ ロシア MISHEN ・・・ 等
実用性 超高温 ・ 超真空 + 超不安定 + 未知 異常事態発生 か ・・・
建設 大型 の 設備 は 建設費 が 膨大 で 未知 の 技術 は 危険 を 伴う 可能性 も ・・・
安全性 原発 の 核分裂反応 のような 連鎖反応 が 無く 運転中 理論的 に 暴走 しない
事実上 反応 を 維持 する 事 が 難しく 設備 の 故障 は 停止 に 結び付き 再起動 させ 難い
排出ガス 原発 同様 に 温室効果ガス の 排出量 は 燃料生成時 が 殆ど で 極めて 少ない
高レベル放射性廃棄物 燃料 と 反応時 に 僅か だけ 放射性物質 が 放出 / 生成 されます
放射性同位元素 である 三重水素 / トリチウム の 出す 弱い β線 と 飛び出す 高速中性子 だけ
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