関西支部だよりい。2022 年には供給に影響を与える重大な事象として関西支部の 2022 年度第 3 回講演会（オンライン併用

ガスプロム・アムールの停止（2022 年 1 月に発生したの対面形式）が 2023 年 2 月 3 日（金）14 時 30 分～17爆発火災による）がある。このプラントは 2022 年の供時 30 分にかけて大阪公立大学文化交流センターホール

給力を増加させるものとして期待されていたが、エア（大阪駅前第 2 ビル 6 階）にて開催された。毎年恒例

リキード社ではこの事故影響でガスプロム・アムールの新年情報交換の集いとして液体ヘリウムの供給不足の 2023 年内の再稼働は困難になったと考えている。まを背景とした企業の対応や、大学における新規超伝導た、仮に生産が回復した場合でもウクライナ紛争に伴物質の探索に関する講演が行われた。今回の講演会でう制裁も供給再開に対する課題となっており、時期はは若い世代の支部講演会への参加を促す試みとして学さらに先になる可能性がある。また、アメリカの供給生の参加費を無料とした。結果として従来はほとんど元である BML は 2022 年 1 月以降、安全上の懸念からなかった学生の参加者が 10 名近くとなり、無料化は一設備の稼働を停止していた。最近になって再開したが定の成果があったといえる。その他の参加者は大学・米国の需要を優先しており、外販用の出荷は時期未定

研究所関係 17 名、会社関係 25 名で総数が 52 名となっの状態。さらに TENAWA プラントでも火災事故が起きた。また今回も関西地区以外からの参加も多くあり、ておりプラントが停止している。これらのことが世界オンライン参加者が 16 名とオンライン併用のメリット全体で需給が逼迫している理由である。一方、価格にを大いに感じる講演会となった。関西支部長の永石竜

ついていえば供給不足の他にも輸送コストや人件費の起氏による開会挨拶に続き、4 件の講演が行われた以下上昇があり、加えて日本の場合には為替の影響も出てに今回のプログラムを示す。

いる。こうしたことから 2023 年もヘリウム供給に関しては厳しい状況すなわち、価格上昇や入手困難が続くのではないかということで講演は締めくくられた。

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「開会挨拶」 関西支部支部長

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「2023 年ヘリウム供給の展望」

永石氏の講演では高温超電導線材の開発を振り返っ坪井真氏/日本エアリキードた後、市場展開についての説明があった。高温超電導線材とは一般的に超電導臨界温度が液体窒素温度以上

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「高温超電導線材の開発および市場展開の現状と期待される応用分野」
永石竜起氏/住友電気工業の銅系酸化物材料のことであり、現在大きく分けてビスマス系と希土類系の二つの材料を使用した線材が市販されている。超電導製品の応用分野としては医療用

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「液体ヘリウムを使用しない超電導マグネットの進展」
斉藤一功氏/ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー「元素特性を利用した構造制御による遷移金属化合物の超伝導物質開発」
工藤一貴氏/大阪大学「閉会挨拶」 関西支部副支部長
坪井氏の講演では、ヘリウムのサプライチェーンの紹介と供給不足となっている背景や今後の見通しについての紹介があった。ヘリウムは石油などと同様の天然資源であり、MRI に用いられる超電導マグネット、産業機器として単結晶シリコン引き上げ装置用に用いられる超電導マグネット、NMR や粒子加速器などの科学分野で用いられる超電導マグネットなどが良く知られている。また、電力ケーブルに適用した場合のメリットとして送電に必要な導体面積が 1/200 になることから、冷却構造を考慮しても送電容量は 6 倍となる。送電需要の増加に対して新たに大規模な敷設をすることなく既存のケーブルから超電導ケーブルへの置き換えを行うことで送電容量を増やすことが期待される。ただし、こうしたケ

主に世界の 5 か所で採掘されている（アメリカ、ロシーブルの実証実験は全世界で過去数十のプロジェクト

ア、カタール、アルジェリア、ポーランド）以前はオが行われてきたが現在稼働中なのは開発プロジェクトーストラリアでも採掘されていたが最近廃坑となってが 2 件と商用で 1 件のみである。最近、地球温暖化対いる。ヘリウムの用途は冷媒だけではなく、半導体、策に関連して小型核融合炉の開発がベンチャー企業をや光ファイバーの製造、さらには様々な密閉容器のリ中心に進められている。この中の 1 社であるークテストなど多くの産業分野で用いられている。ヘ

Commonwealth Fusion Systems で は 希 土 類 系 線 材

リウムの需要は現在年平均約 3％で伸びており、拡大を（REBCO 線材）を用いたトカマクのデモ装置を開発中

続ける半導体産業や、近年アジア地域での需要が伸びである。これには 7,000km の REBCO 線材が必要とされている MRI などに牽引されてその成長は加速している。ており、さらに将来的に商用機になれば必要量が一方、こうした需要増に対し追加供給はなされていな20,000km/台になる。これ に 対し、REBCO 線材メーカ
ーは増産体制を検討している。例えば Super OX 社は現状 3,000km/年の生産量を 2023 年には倍の 6,000km/年とる。最後に、生産面での技術開発として、ヘリウム液する計画になっている。こうした中で問題となるのは化装置や再凝縮装置などの利用により使用量の低減がコストであり、例えば Commonwealth Fusion Systems 社図られていることの紹介があった。

では現時点で 1,000～3,000 円/m の REBCO 線材の目標価格を 200 円/m 以下においている。線材メーカーの課工藤氏からこれまでご自身が進められてきた配位化題は如何にしてこれを実現するかになる。コスト高の学、化学結合の形成と切断、多形を利用した超伝導物

原因は主に超電導層の製造コストである。住友電工で質開発の内容の話題提供があった。最初に超伝導の魅は他社が気相合成法を採用しているのに対し、塗布法力が語られた。際立つ超伝導状態を示す物質は結晶構でコスト低減に取り組んでいる。また、NMR のように造、磁気構造、バンド構造などに特徴を有しているた

永久電流運転の超電導マグネットが必要となる場合にめ、新超伝導体の発見が、物性物理学の新たなトレンは、超電導線同士を超電導状態で接続する技術が必要ドの端緒になり得る。物性物理学の新しい分野を切りになる。住友電工ではこれに対する開発も行っており、開くことを目標として、元素特性を有効に利用して結長年困難であるとされた REBCO 線材同士の超電導接続晶構造を制御し、新しい超伝導物質の開発を進めてい技術を完成させており、今後、NMR マグネットなどへる。次に配位化学を利用した超伝導体開発について紹の適用を図っていくことが示された。

介があった。鉄系超伝導体は、常圧下において、銅酸化物系超伝導体に次いで高い超伝導転移温度 T c を示す

斉藤氏は「液体ヘリウムを使用しない超電導マグネ系であるため、新物質の発見には大きな意義がある。

ットの進展」と題し、主として製品面、生産面におけ鉄系超伝導体は、FeAs 層とスペーサー層が交互に積層る技術開発の内容について紹介された。最初に、ヘリした層状構造をとる。FeAs 層が超伝導の舞台であり、ウムの状況について情報提供があった。ここ 20 年間でそれを隔てるスペーサー層の違いにより T c が高くなっ輸入量は減り続け、価格は上昇傾向が続いている。またり低くなったりする。遷移金属の配位化学を利用した、半導体素子や光ファイバー製造、リークテストなて共有結合性のスペーサー層を持つ鉄系超伝導体 10-4-

どの産業用途としてヘリウムガスが多く使用されてい8 型 Ca10 (Pt4 As 8)(Fe2 –x Pt xAs 2) 5 を発見している。鉄系超伝る。70%がガス、30%が気体として販売されており、液導体の物質開発の幅を広げる契機となり、共有結合性体ヘリウムは MRI が需要の中心となっている。超電導のスペーサー層をもつ様々な鉄系超伝導体が発見されマグネットメーカーにおいては、ヘリウムは製品検査ている。さらに、化学結合の形成と切断を利用した超では超電導マグネットの冷却や超電導線材の評価、生伝導体開発について説明があった。As は組み合わせる

産工程ではクライオスタットのリークテスト、部材の 4元素に依存して様々な価数をとる。10-4-8 型鉄系超伝K による評価など要素試験に利用される。製品面での導体の Pt 4As 8 層には、As が 2 つ結合した(As 2) 4– ダイマ

対応については、まず、超電導マグネットの構造の説ーがあり、この層において電子数を減らし As のダイマ明があり、それを踏まえて、超電導マグネットにおけー同士をつないだら、As のジグザク鎖が導かれる。例

る代表的な冷却方式として、冷媒型、再凝縮型、無冷えば、112 型鉄系超伝導体 Ca 1-xLa x FeAs2 は実際にその媒型の詳細が話された。「全てをヘリウム使用量ゼロのような結晶構造を持ち、T c = 35 K の超伝導を示す。こ冷凍機冷却方式にできるか？」との問題提起があり、の系の T c は、As サイトへの化学置換により 47 K までそれが困難であることを冷却方式による特徴の違いか上昇する。As 以外でも可能で、例えば、AuTe2 の Te2 ダら説明が行われた。使用する冷媒、初期立ち上げ時間、イマーを切断することにより超伝導が発現する。最後

運転温度、停電／冷凍機の故障、クエンチ時、クエンに多形を利用した超伝導体開発に触れられた。多形とチリカバリ、メンテナンスなどの特徴の冷却方式によは化学組成が同じであるにも関わらず結晶構造が異なる比較がなされ、実例として、NMR は信号強度が小さる現象であり、多形の制御は超伝導体の開発に有効でく感度が弱い測定方法のため冷凍機の機械ノイズ、磁ある。立方晶の化合物[LaIrSi 型( 2 3,気ノイズが問題となるため、冷凍機が使えないこと、て知られていた BaPtAs に対して、六方晶構造の超伝導MRI などは落雷、地震などによる予期せぬ停電時には体 BaPtAs を見出した。六方晶の BaPtAs は、SrPtSb 型冷凍機が停止し、温度が上昇してマグネットがクエン( 6 2,チすることなどが挙げられた。一方で、これらの解決

結晶構造をとり、Pt と As からなるハニカムネットワーに対する試み、NMR における技術開発として、振動のクを持つ。それぞれ、T c = 2.8 K、T c = 2.1-3.0 K で超伝少ないパルスチューブ冷凍機を使用する方式、冷媒蒸導を示す。

, No. 187)と YPtAs 型( 6 ⁄, No. 198)]とし,, No. 194)の発抑制装置、ヘリウム圧縮機の利用、また、MRI にお最後に、今回の講演会にあたり、会場を提供いただ

ける技術開発として、ヘリウム密閉型マグネットがあいた大阪公立大学と興味深い話題のご提供を頂きました講師の先生方にこの場をお借りして厚くお礼を申し上げます。
（大阪大学中本将嗣、JASTEC

斉藤一功）