サロン

INTOR と ITER
宮本健郎
（Received 30 June 2005）

INTOR（International Tokamak Reactor）

Who’s job is it?

INTOR Phase 2A Part （’81I‐’83）と ITER Physics Expert

This is a story about four peoples named Everybody, Some-Groups（’99‐’02）に参加した者として，ITER が実現に向

body, Anybody and Nobody. There was an important job to

かって大きく前進したこの時期に，これまでの流れを概略

be done. Everybody was asked to do it. Everybody was sure

振り返ってみたいと思う．

Somebody would do it. Anybody could have done, but No-

INTOR は，Zero Phase（Nov.’78‐Dec.’79），Phase 1body did it. Somebody got angry about that, because it was（Jan.’80‐July’81），Phase 2A Part I（Aug.’81‐Aug.’83），

Everybody’s job. Everybody thought Anybody could do it,

Phase 2A Part II（Jan.’84‐Sep.’85），Phase 2A Part III（Mar.

but Nobody realized that Everybody wouldn’t do it. It ends

’８６‐’87）の順を経て進められた（文献［１］，Table１参照）．

up that Everybody blames Somebody when Nobody did

全期間を通して EC，日本，ソ連，米チームそれぞれの代表

what Everybody could have done.

は，G. Grieger，森で，議長は森茂，B.B. Kadamtsev，W.M. Stacey，JrITER茂が務め，４極はそれぞれのホームチームの支援体制に支えられていた．INTOR が発足した１９７８

ITER 計画は，Conceptual Design Activity（CDA April

年当時の主力装置は PLT，T１０などであったが，まだ実験’88‐Dec.’90）（文 献［２］），Engineering

データベースが不十分で，特に閉じ込め時間に関する不確（EDA

定要因が大きかった．かかる状況で４極が協力して各フェ’99‐July’01）（文献［４］）の段階を経て，およそ１４年間に亘っイズごとに一つの案に纏め上げていくということは国際的た．CDA 期間の議長は苫米地にも始めてのことであり，初期には大変な努力と忍耐が必

初 P.H. Rebut 次に R. Aymar，副所長は下村安夫，EDA‐要であったと聞いている．

FEAT では Aymar 所長，下村副所長である．ITER の組織

DesignActivity

July’92‐July’98）（文 献［３］），EDA‐FEAT（July顕，EDA 期間の所長は最装置パラメータを決めるにあたって Hugill-Murakamiについては文献［５］を参照されたい．１９９８年に ITER‐EDA

密 度 比 例 則，Alcator，NeoAlcator 閉 じ 込 め 比 例 則，の最終報告が提出されたが，予算が巨額になったことが一

Troyon ベータ比例則などが用い ら れ て い た．１９８４年に因となって，米国が撤退した．そのため残りの３極が装置

Troyon ベータ比例則が発表され，その結果 Phase２A Partの小型化を検討し，EDA をさらに３年延長することにIII において，プラズマ電流値が 6 MA から 8 MA にバーなった．EDA‐FEAT 期間においては日本がリーダーシッジョンアップされた．１９８２年に ASDEX により H モードがプを発揮している．これらの経緯については，文献［４］の発見された．１９８３年頃から TFTR，JET，１９８６年頃から JT

Outline Design Draft for the TAC Reviews，文献［６‐８］を参-６０の実験が始まり，１９８４，１９８５年に Goldston 比例則，Keye照されたい．

-Goldston 比例則が導かれた．いわゆる加熱入力増大による

ITER‐CDA の期間中に，大型トカマクの実験データが閉じ込め劣化が明らかになるにつれて，INTOR のパラかなり出てきた．Greenwald 密度（’88），Lモード閉じ込め

メータは，再検討を迫られることになった（Table 2 参照）．

比例則 ITER８９‐P（’89），H モード閉じ込め比例則（ITER

しか し シ ン グ ル ヌ ル ダ イ バ ー タ 配 位 を も つ 炉 設 計，

８９‐P のおよそ２倍程度，IPB９８y2）など実験データーベー

ICRF加熱ランチャ設計，モデリング，炉工学設計などで大スが次第に整ってきた．これらに基づいて CDA の設計装きな進展があった．４極によってほぼ１０年にわたり IN-置がコンパクトに纏め上げられた．他方アスペクト比がTORの共同設計作業をなしとげ，互いの信頼を築くことが2.8，プラズマ電流 22 MA であるので，電流駆動による定常できたことは，次のステップに進む礎になったと思う．

化にはやや難しいパラメータになっている．

ウィーン IAEA 本部の建物の一角にあった Workshop 会議

ITER‐EDA の設計パラメータには，Rebut の考え方が反室の壁に，ある時（１９８２年頃か）４人による共同作業がう映している．１９９２年当時，彼は H モード運転をオプションまくいかなかった場合にどうなるか，自戒をこめてであろと位置づけていた．Rebut‐Lallia の L モード比例則の閉じ込め時間を計算すると !
!#"!!$" 5.6 s で必要とされる閉じうが次の一文が何気なく張ってあった．

込め時間に近い．装置が大きくなったので Greenwald 密度#" が小さくなり，密度は #" の 1.15 倍となっているが，L６２２J. Plasma Fusion Res. Vol.81, No.8 (2005)６２２‐６２４Salon

INTOR and ITER

Table 1年 フェイズ
７８ INTOR 0７９INTOR 計画と ITER 計画の時間経過
比例則

Table 2８３８４ INTOR 2A2 Goldston 比例則，
Troyon #比例則
８５８６ INTOR 2A3８７８８ ITER CDA Greenwald -比例則
８９L モード８９P 比例則
９０９１９２ ITER EDA
９３９４９５９６９７９８IPB98y2 比例則
９９ ITER FEAT
０００１ Final Report

INTOR，ITER CDA，
ITER EDA，
ITER FEAT のパラメータ．

大型トカマク実験

INTOR

TFTR１２月開始
JET 開始ref.14.91.2
4.1
1.6＊
5.5* (m),(m)!

Alcator 比例則，
Hugill-Murakami -比例則

８０ INTOR 1８１８２ INTOR 2A1 H モードの発見，$$&(5712!%"&*5712K. Miyamoto

κ";(T)$8(MA))-2*(1020 m−3)'')+*(keV)#(%)#+(3<:
476(MW)$/<96(s)JT６０開始)$& (required)(s)ITER89‐P (s)$&JT６０U 改造#&
IPB98y2 (s)$&#(="81.4
0.8
10
4.9
3.8
585
200
∞
1.40.482.90.81
1.73

ITER CDA ITER EDA ITER FEAT
ref.2
ref.3
ref.4
6.08.146.2
2.15
2.8
2.0
2.8
2.9
3.1
2.0†
1.6＊
1.7＊
4.85
5.68
5.3
22
1.22
0.8
10
4.2
2.0
1000
200
∞
3.8
1.9
2.0
3.8
1.0

21
0.98
1.15
12.9
3
2.29
1500
1000
∞
5.9
1.75
3.37
5.9
1.0

15
1.0
0.85
8.5
2.5
1.77
410
400
10
3.7
1.6
2.3
3.7
1.0

＊single null, † double null, ' Greenwald normalized density, #+'Troyon normalized beta, #*and #(="are confinement enhance fac-TFTR 終結),%$#=").&-#$!,
tors normalized by $and $&&respectivery.

進展はめざましいものがある（たとえば文献［９，１０］参照）．
ITPA に対して，EU のさまざまな研究所の人々が互いに連携をとって積極的に参加しているのが印象的であった．日
本も全国の研究者が有機的，かつ積極的に参加しないとモードならばこれでも良いと考えていたかもしれない．しITER の中でこれまでのようなリーダーシップを保持するかし必要とされる閉じ込め時間は IPB９８y２比例則の値とことはむずかしいと感じた．若い世代の健闘に期待した一致していて，現在のデータベースと良く整合している．

い．

ITER‐EDA から ITER‐EDA/FEAT への小型化には次

参考文献の要因によって可能になったと考えられる（文献［６］）．a）
誘導電流駆動モードにおいてエネルギー増倍率)を無限大［１］INTOR;
S. Mori and INTOR Group, Plasma Physics and Controlled
Nuclear Fusion Research (Conf. Proceeding, Kyoto in 1986)
Vol.3, 195, 1987.
IAEA Vienna
INTOR Zero Phase/ Phase 1/ Phase2A‐1/ Phase2A‐2/ Phase2A‐3 1980/’81/ ’83/’85/’87 IAEA, Vienna［２］ITER CDA;
Y. Shimomura, Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research (Conf. Proceeding, Washington D.C. in 1990)
Vol.3, 271, 1991 IAEA Vienna,
ITER Concept Definition Vol.1,2 (ITER Documentation
Series No.3) 1989 IAEA, Vienna.
［３］ITER EDA;
Technical Basis for the ITER, Final Design Report Cost
Review and Safety Analysis (ITER EDA Documentation
Series No.16) 1998 IAEA, Vinna.
［４］ITER EDA/FEAT;から１０に変えたこと，b）Nb3Sn の大型超伝導コイルの開発が進み，中心ソレノイドを分割型にしても信頼性の高い設計が可能になってきて，高非円形プラズマを可能にしたこと，c）プラズマ断面の高い楕円度，三角度の閉じ込め優位
性 が 確 認 で き た こ と，d）
Greenwald 密 度 -'&$,"&8"";%"".0=*を 大 き く す る た め に は 高 磁 場 ";，小 主 半 径*，高非円形度κが望ましい等の事由（%"#'""），!"κ2('.0=$'%,"*(";""8(．また ITER‐EDA のパラメータに比べてプラズマ電流値が小さく，アスペクト比が大きくなって非誘導電流駆動による定常化に有利な方向に変えている．
２００１年 ITER‐EDA‐FEATの完了とともにITER Physics
Expert Groups の活動は IAEA 傘下の ITPA（InternationalTokamak Physics Activities）に組み替えられ，米国チームが完全復帰した．ITER 計画実施までの経過措置の中で，ITER

Implementation

R. Aymar, V. Chuyanov, M. Huguet, Y. Shimonura,
IAEA CN‐77/ITER OV/1, Fusion Energy Conference in Sorrento 2000, Technical Basis for ITER‐FEATAgreement に２００３年米国が復帰し，中国が，続いて韓国が新たに加わった．そして兎に角ITER サイトの決定までにこぎつけた．

Outline Design Draft for TAC Review Dec. 1999.

過去四半世紀におけるトカマクに関するプラズマ物理の６２３

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.81, No.8 August 2005

［５］山本賢三：核融合の４０年（１９９７，!ERC 出版）．
［６］Y. Shimomura, J. Plasma Fusion Res. 76, 949 (2000).
［７］H. Kishimoto, J. Plasma Fusion Res. 76, 621 (2000).
［８］岸本 浩，下村安夫：日本物理学会誌 57, 391 (2002).
［９］ITER Physics Basis, Nucl.Fusion 39, 1999.

［１０］宮本健郎：プラズマ物理・核融合（２００４，東京大学出版会）．
K. Miyamoto, Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion(2005, Springer).

Plasma & Fusion Calendar●

学会ホームページ（http://www.jspf．
or．jp/）に最新の詳細な情報を掲載しています．併せてごらんください．
開催月日

名称（開催地）２００
５
5th General Scientific Assembly of Asia Plasma & Fusion Association on Progress of Fusion Science and Technology in８．
２９− ８．
３
１ Asia (Jeju, Korea )８．
３
１− ９．２ VACUUM２００５ 第２７回真空展（東京ビッグサイト東ホール）
９．４− ９．９ 4th Int. Conf. Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA05) (Mechelen, The Netherlands)
９．５− ９．７ 日本流体力学会年会２００５（工学院大学新宿校舎）
９．５− ９．８ EUROMAT 2005 (Symposium C32: Materials for Fusion Applications) (Prague, Czech Republic)
９．６− ９．９ Int. Conf. Research and Applications of Plasmas (PLASMA-2005), 3rd German-Polish Conf. Plasma Diagnostics for Fusion
and Applications, and 5th French-Polish Seminar on Thermal Plasma in Space and Laboratory(Opole, Poland)
９．５− ９．
１
６ 7th Carolus Magnus Summer School on Plasma Physics (Mechelen, The Netherlands. )９．５− ９．
３０ Autumn College on Plasma Physics（Trieste, Italy）
９．７− ９．
１
１ 応用物理学会秋季講演会（徳島大学）
９．
１２− ９．
１
５ 日本物理学会秋季大会（素・宇）（大阪市大杉本キャンパス）１
６ 5th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (Qingdao City, China)９．
１２− ９．
９．
１２− ９．
１
６ 14th Int. Summer School on Vacuum, Electron and Ion Technologies (VEIT2005) (Varna, Bulgaria)
９．
１３− ９．
１
５ US-Japan JIFT Workshop on Integrated Modeling of Multi-Scale Physics in Fusion Plasmas（応用力学研究所研究集会
燃焼プラズマ統合コード研究会共催）（九州大学）
９．
１３− ９．
１５ 日本原子力学会

核秋の年会（八戸工業大）９．
１９− ９．
２
２ 日本物理学会秋季大会（物性）（同志社大京田辺キャンパス）９．
２０− ９．
２４ 日本物理学会秋季大会（核）（ハワイ・マウイ島）
９．
２
１− ９．
２
３ Int. Symp. Isotope Science and Engineering from Basics to Applications (2nd Int. Symp. Isotope Effects in Physics, Chemistry and Engineering)（名古屋）９．
２２

東レ科学振興会第５５回科学講演会「宇宙の謎に挑む」（有楽町朝日ホール）

９．
２
５− ９．
３０ 12th Int. Symp. on Laser-Aided Plasma Diagnostics (LAPD-12) (Utah, USA)９．
２６− ９．
２８ 11th European Fusion Theory Conf. (Aix-en-Provence, France)９．
２６− ９．
２
９ 21st Symposium on Fusion Engineering (SOFE2005) (Tennessee, USA)（ヒロハワイアンホテル，ハワイ）阪大接合研
９．
２６− ９．
３０ 5th Int. Symp. Applied Plasma Science（ISAPS '05）
@jwri.osaka-u.ac.jp

小林明

kobayasi９．
２８− ９．
３０ 10th IAEA Technical Meeting on H-mode Physics and Transport Barriers (St. Petersburg, Russia)１
０．３−１
０．６ 3rd IAEA Technical Meeting on Spherical Tori and 11th Int. Workshop on Spherical Torus (St. Petersburg, Russia)
１０．３−１０．７ １
５th International Stellarator Workshop (Madrid, Spain)
１０．３−１０．
１
４ CERN Accelerator School（Trieste, Italy）
１０．８−１０．
１
０ 第４１回熱測定討論会（九大箱崎キャンパス）１０．
１０−１０．
１
１ IAEA Technical Meeting on Innovative Concepts and Theory of Stellarators (Madrid, Spain)
１０．
１
１−１０．
１２ Fusion Power Associates Annual Meeting and Symposium "Fusion and Energy Policy"(Washington, DC USA)
１０．
１
６−１０．
１
９ 10th Int. Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices (PET10) (Jülich, Germany)
１０．
１
６−１０．
２０ 58th Gaseous Electronics Conference (GEC) ( San Jose, CA,USA)
１０．
２４−１
０．
２８ ４
７th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics ( Denver, Colorado, USA)
１
０．
３０−１
１．４ AVS 52nd Int. Symp. (Boston, USA)
１
０．
３１−１
１．４ 29th Int. Electric Propulsion Conference (IEPC05) (Princeton University, USA)
１
１．８−１
１．
１
４ Global and Local Control of Tokamak Plasmas (Erice, Italy)

６２４Plasma & Fusion Calendar

開催月日

名称（開催地）

１
１．９−１
１．
１
１ 9th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems (Takayama, Japan)
IAEATM-EP2005@nifs.ac.jp
１１．９−１１．
１１ 第４
６回真空に関する連合講演会（学習院大学記念会館）
１
１．
１５−１
１．
１８ 4th Int. Symp. Beamed Energy Propulsion (ISBEP4) (Nara, Japan)
１
１．
２４

第１８回専門講習会「ナノチューブ・炭素新材料の合成と精製の最近の発展」（キャンパス・イノベーションセンター，東京都港区）本学会 gakkai@nifs.ac.jp

１
１．
２８−１
１．
３０ The 27th International Symposium on Dry Process (DPS2005)（Ramada Plaza Jeju Hotel，韓国・済州島）
１
１．
２９−１
２．２ プラズマ・核融合学会

第２２回年会（タワーホール船堀，東京都江戸川区）本学会

gakkai@nifs.ac.jp

１１．
３０−１
２．２ IAEA Technical Meeting on Research Use of Small Fusion Devices(Mexico City, Mexico )１
２．４−１
２．９ 12th Int. Conf. Fusion Reactor Materials (CA, USA)
１
２．５−１
２．９ １
５th International Toki Conference “Fusion & Advanced Technology”（セラトピア土岐，岐阜県）itc１
５＠nifs.ac.jp
１
２．５−１
２．９ Latin American Workshop on Plasma Physics (Mexico City, Mexico)
２００
６
6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing (ICRP-6/SPP-23)（ホテル大１．
２４− １．
２７ 観荘，宮城県松島）２．９− ２．
１０ レーザー学会第２６回年次大会（大宮ソニックシティ）
３．
２４− ３．
２
６ 日本原子力学会春の年会（大洗）３．
２７− ３．
３０ 日本物理学会第６１回年次大会（愛媛大城北地区・松山大）
４．
２２− ４．
２５ International Sherwood Fusion Theory Conference (Dallas, Texas, USA )５．
２２− ５．
２
６ 17th Int. Conf. Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Device (Hefei Anhui, China)５．
２２− ５．
２
６ 13th International Congress on Plasma Physics (Kiev, Ukraine)
５．
２
９− ５．
３０ 8th Int. Workshop on Hydrogen Isotopes in Fusion Reactor Materials (黄山, China)
６．４− ６．８ IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS2006) (Michigan, USA)６．
１３− ６．
１４ 第６回核融合エネルギー連合講演会（富山市）本学会

gakkai@nifs.ac.jp

６．
１９− ６．
２３ 33rd European Physical Society Conference on Plasma Physics (Rome, Italy)９．
２３− ９．
２６ 日本物理学会秋季大会（物性）（千葉大学西千葉キャンパス）９．
２５− ９．
２
９ Int. Symp. Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV) (Matsue, Japan)
１０．
１
６−１０．
２
２ 21st IAEA Fusion Energy Conference (Chengdu, China)
１０．
３０−１
１．３ 48th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics (Pennsylvania, USA)１１．
１３−１１．
１７ AVS 53rd International Symposium (California, USA)
２００７
６．
１８− ６．
２２ 22nd Symposium on Fusion Engineering (SOFE2007) (New Mexico, USA)６．
１８− ６．
２２ IEEE Pulsed Power and Plasma Science Conference (PPPS2007) (Albuquerque, New Mexico USA)９．２− ９．
１
４ 8th Carolus Magnus Summer School on Plasma Physics (Bad Honneff, Germany)１
０．１−１
０．５ 8th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-8) (Heidelberg, Germany)
１
２−１
１．
１
６ 49th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics (Florida USA)
１１．
１
１．
１５−１
１．
１９ AVS 54th International Symposium (Washington USA )１
２．３−１
２．６ APCOM-EPMESC'07 （国立京都国際会館）
２００８６．
１６− ６．
１
９ 35th IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS2008) (Karlsruhe, Germany)

６２５