世界初、日本が核融合炉の実現に向け、超電導型核融合実験装置を建設 2019年より運転開始
アベノミクス効果による景気回復や「２０２０年夏季オリンピック」の東京開催決定など、明るさが見え始めた２０１３年の年の瀬。今年の漢字に選ばれたのは「輪」。
核融合炉の実現に向け、超電導型核融合実験装置「ＪＴ―６０ＳＡ」の建設が１月２８日、日本原子力研究開発機構の那珂核融合研究所で始まった。２０１９年の運転開始予定。
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電気新聞
http://www.shimbun.denki.or.jp/news/special/20131227_01.html
＜関連＞
日本が世界最大の核融合試験に成功、1億5000万℃臨界運転
自然科学研究機構・核融合科学研究所は９日の会見で、世界最大の超伝導核融合炉である大型ヘリカル装置を使った高温プラズマ生成実験で、プラズマの原子核（イオン）温度が８５００万度、電子温度が１億５千万度をそれぞれ記録し、今までの研究記録を更新したと発表した。超高温にプラズマを加熱する運転方法の改善で、２０１１年に記録した最高温度８千万度を５００万度上回った。マイクロ波の周波数をこれまでの７７ギガヘルツから１５４ギガヘルツに倍増させ、これまで最高だった１億度を５千万度上回った。
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まもなく核融合発電が実現、1トンの水で80万人が電気使い放題へ
・「夢のエネルギー」核融合は実現目前、1トンの水から80万人都市が1年に消費する電力を供給
エネルギー革命 核融合発電が可能になれば世界のエネルギー事情は大きく変わる Carlos Barria-Reuters どこにでもある水に含まれる水素からエネルギーを取り出す「核融合発電」は、世界各地の研究者たちが長年追い求めてきた夢の技術だ。
世界のエネルギー市場、ひいては経済に大きな影響を及ぼすはずのこの技術の開発に、かなり近いところまで来ていると専門家は言う。1トン前後の水でサンフランシスコくらいの都市が１年間に消費する電力を生み出せるという。
モーゼスによれば、史上最大級の科学の進歩はすぐそこだ。
研究者たちが目指しているのは核融合反応が連続して起き、投入したものよりも大きなエネルギーが発生する「点火」と呼ばれる段階だ。
いったん点火にたどり着けば、エネルギーを電力に換えるのはそう難しくないだろうとモーゼスは言う。
詳細 ニューズウィーク 2013/11/19
http://www.newsweekjapan.jp/stories/us/2013/11/post-3111.php
3：キャプチュード(東京都)：2014/01/18(土) 23:16:24.38 ID:XPtQY11c0
まさかお湯湧かすんじゃないよな
>>3
今の核分裂の原発もお湯沸かして発電してるだろ
>>3
蒸気でタービン回すのが大発電電力・効率双方を求めると現状だと一番現実的
熱電発電はこのペースだと今世紀中には大規模発電には実用化できない
503：ドラゴンスープレックス(福岡県)：2014/01/19(日) 04:39:31.08 ID:GbOUYeBv0
>>3
あのなー、熱源が石炭燃やしたのや、原油燃やしたのや、核分裂や核融合だろうが単なる熱源の問題なだけだぞw
熱源が何でも水を沸騰させてタービンに高圧高温の水蒸気を当てて発電するだけ 。
核分裂だと放射能の問題と使用済み燃料棒が大問題だが、
核融合だと中性子だけが問題。
36：エルボーバット(やわらか銀行)：2014/01/18(土) 23:25:37.29 ID:watjY/cq0
こんなもん開発してる暇あったら
中韓全滅させれるような兵器開発せいや
184：ヒップアタック(WiMAX)：2014/01/19(日) 00:03:58.82 ID:xKd+npZU0
>>36
それももちろん大事だが
ＩＰＳ細胞にしても
今回の成功にしても
人類の発展に寄与するような
出来る奴は自然と他国からも生かされる
要するに世界中から日本人は利用価値がある奴らなんだと
その存在価値を認めさせておく事も充分得策
北風と太陽の両面もってた方がよい。
49：ストレッチプラム(福岡県)：2014/01/18(土) 23:27:31.24 ID:3qFm7wWJ0
これって仮に失敗しても爆発する程度だっけ？
>>49
失敗して再稼働させるためには大量のエネルギーで炉を温め直さないといけない
爆発は原理的に起こせない
核融合炉は核分裂炉と違って制御が失われると勝手に止まるからな
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Page 1 : 核融合炉における超伝導マグネット
Page 2 : 分割型高温超伝導マグネット
Page 3 : 高温超伝導導体の着脱可能な接合法の研究
Page 4 : 金属多孔質体を用いた極低温冷媒熱伝達促進法の研究
Page 5 : 分割型高温超伝導マグネットの設計検討
Page 6 : 超伝導機器応用
超伝導とは？
簡単に説明すると、超伝導とは極低温で金属の電気抵抗が消失する現象です。 超伝導状態から通常の電気伝導性を示す常伝導状態へ転移する温度は各物質の固有の値であり、 磁場や電流密度に関しても同様に、超伝導状態から常伝導状態に転移する値が存在します。 この常伝導状態に転移する温度と磁場の臨界値をそれぞれ臨界温度(Tc)、臨界磁場(Bc)とよび、超伝導体に電気抵抗が発生し始める電流密度を臨界電流密度(Jc)とよびます。 それぞれの値は、他の2つのパラメータに依存しています。 超伝導の優れた性質を利用した様々な分野への応用が現在研究されています。
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| 超伝導体の温度と抵抗の関係 |
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| 超伝導状態を決める3つの臨界値 |
核融合炉とは？
さて、本研究室で行っている超伝導技術の研究のメインは核融合炉の超伝導マグネットの設計ですので、ここで核融合炉に関するお話をします。
将来のエネルギー源の一つとして、現在、世界中で研究が進められている核融合エネルギーが挙げられます。 核融合エネルギーは核融合反応によって取り出します。核融合反応とはある原子核とある原子核を融合させて新しい原子核を作り出す反応のことで、 例えば、太陽は水素の原子核が融合してヘリウムを作り出す核融合反応によって燃え続けています。
核融合炉は核融合反応（太陽と同じ原理）を用いて発電を行うもので、最も実用化に近いとされているのが水素の同位体である重水素(D)の原子核と三重水素(T、トリチウム)の原子核を 融合させてヘリウムを生み出すDT反応を用いたものです。
D + T → 4He (3.52MeV) + n (14.06MeV) + 17.58MeV
重水素核と三重水素核の核融合反応を起こすためには、まず、重水素と三重水素をプラズマ状態にする必要があります。プラズマとは正イオンと電子が電離した状態のもので、 気体を高温にすることでプラズマ状態にすることができます（固体→液体→気体→プラズマ）。 重水素および三重水素の原子は原子核と電子1つから構成されているので、プラズマ状態にすると原子核が裸の状態になります。 したがって、プラズマ状態で重水素と三重水素の原子核同士が衝突を起こせば核融合反応が起こります。
ここで、原子核はプラスの電荷を持っているので、原子核同士が衝突するには、原子核の運動エネルギーが原子核同士の電気的な反発力（クーロンエネルギー）を 上まらなければなりません。 そこで、核融合炉では、プラズマを1億度以上の高温にして、原子核の運動エネルギーを高めることで、すなわち高温プラズマ状態で核融合反応を起こします。 しかしながら、現在の技術ではそれを閉じ込められる材料は存在しません。 そこで、荷電粒子が磁場による磁力線にからみつくという性質を利用します。 プラズマは、原子が電離した状態なので、磁力線のかごを作ることにより閉じ込めることができます。 このように磁場（磁界）を用いてプラズマを閉じ込め核融合反応を起こす核融合炉のことを磁場閉じ込め型核融合炉と呼びます。
核融合炉における超伝導マグネットの役割
核融合炉において、プラズマを閉じ込めるためのマグネット(コイル)は定常的に運転する必要がありますが、銅を用いるような常伝導マグネットでは冷却を行ってもその温度上昇のため、 運転継続可能時間が短くなり、定常的な運転ができません。
そこで、マグネットの材料として電気抵抗がゼロとなる超伝導体を利用します。超伝導マグネットの採用によって、 常伝導マグネットにより発生される膨大な電力損失をなくすことができます（超伝導マグネットを臨界温度以下に保つための冷却エネルギー・電力が必要になりますが、常伝導マグネットでの 電力損失に比べて小さなものです）。これは、外部への正味の電気エネルギーを供給する核融合発電所成立の必須条件でもあります。 （核融合炉の最終的な発電量よりも、コイルで消費する電気が多い状態では発電所として成立しません。）
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| 国際熱核融合実験炉 ITER ITER Organization http://www.iter.org/default.aspx |
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| ヘリカル型発電実証炉 FFHR 核融合科学研究所 http://www.nifs.ac.jp/ |
超伝導マグネットとコスト問題（核融合炉の運用問題）
核融合炉が、実用発電プラントとして成立するためには高い経済性を得ることが大きな課題です。そのためには核融合炉の建設及び運用にかかる費用の削減が必要不可欠です。 核融合炉の建設コストの中で超伝導マグネットの製造コストがとても大きな割合を占めています。
超伝導マグネットの製造コストが高くなる原因として製造の困難さが挙げられます。 超伝導体を熱処理するための巨大な炉や、製作するための膨大な時間が製造コストの増大に結びついていると考えられています。また、一度組み立てられた超伝導マグネットは、 移動や取り外しが極めて困難であるため炉内構造物へのアクセス性が低下します。この炉内アクセス性の低下はメンテナンスコスト増大の原因となると考えられています。 加えて、マグネットの一部が損傷した場合には、マグネット全体を製造しなおさなければなりません。