発電実証プラントに向けたITER並びに炉心プラズマ研究

Fusion plasma research toward fusion power plants

鎌田 裕; 嶋田 道也; 三浦 幸俊; 小川 雄一*

Kamada, Yutaka; Shimada, Michiya; Miura, Yukitoshi; Ogawa, Yuichi*

「小特集 2050年にトカマク型実用核融合プラントを稼動させるために」の第3章として、核融合発電実証プラントの開発に向けて必要な炉心プラズマ研究を概説する。燃焼プラズマとは、高エネルギーアルファ粒子による自己加熱が支配的な自律系であり、これは、現在までの実験で得られているプラズマとは質的に異なる。ITERによる研究は、この燃焼プラズマ研究という新たな領域を拓くものである。これに加えて、定常高ベータプラズマの開発は、核融合発電実証プラントの経済性の観点から特に重要である。核融合発電実証プラントに求められるプラズマの総合的性能を示し、それに対する現在までの達成度,ITER及びそれと平行する研究開発に関して概説する。

This section discusses fusion plasma research that needs to be carried out to develop fusion power plants. Burning plasma, in which self-heating by energetic alpha particles plays an essential role, should be recognized as autonomous system. This is quite different from present plasma experiments, suggesting a possibility to yield some qualitative changes in fusion plasma research. Research with ITER is strongly expected to contribute to this burning plasma physics. In addition, plasma performance in steady-state and at high beta is very important in fusion power plants from the engineering and economical viewpoints. Plasma parameters expected for fusion power plants are discussed, and present status of experimental research is reviewed. Research in devices other than ITER with unique features would be instrumental for exploring high performance plasmas. A necessity of research complementary to ITER plasma is discussed.