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核融合炉

Nuclear fusion reactor

飛田 健次

Tobita, Kenji

2000年以降の我が国における核融合炉研究の概要と進展をまとめた。現在の核融合開発において中核を担う装置はITERである。炉心プラズマの研究ではITERの運転に見通しをつける研究がJT-60で精力的に実施された。その一例が、高いベータ値を長時間維持する研究であり、ITERの標準運転で必要な値(約2)を上回る規格化ベータ値2.5を約30秒間持続することに成功した。工学技術の研究開発では、ITERへの調達のため工学関連機器の開発と製作が進行中である。特に、超伝導コイルでの開発では、50MN/mにも及ぶ強大な電磁力に耐え1個あたりの重量が約300トンという大規模コイルの製作に関連する幾つかの課題を克服し、所定の精度を満たしつつ工程内で機器製作を実施できる見通しを得た。また、プラズマ加熱・電流駆動のための170GHz高周波源の開発では、高効率発振領域に安定移行する発振技術の開拓により、ITERの要求値を上回る出力1MW,効率55%, 800秒間の発振を世界に先駆けて達成した。ITER計画と合わせて、幅広いアプローチ計画が進行中であり、その概要を解説する。

Recent development of fusion reactor technology in Japan is summarized. ITER is a fusion experimental reactor that will play a central role in fusion reactor development in near future. Plasma technology has been focused on exploitation of the ITER operation basis. Long sustainment of high normalized beta discharges performed in JT-60U is a good example of research contributing to ITER. As to fusion engineering, there was remarkable progress in the manufacturing methods of superconducting magnets, and in a high (1 MW), efficient (55%) and long (800 seconds) power generation of 170 GHz radio-frequency waves, which would also contribute to the construction of ITER. The article contains an overview of the Broader Approach program which has been carried out in parallel with the ITER project, as well.

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