平成２５年３月１５日（金）１５：００〜１６：３０	
EＳ総合館 ３階 ０３４講義室	

最終講義	
  
	
  
プラズマと核融合の未来	  〜実験と理論の狭間で〜	

名古屋大学大学院工学研究科	
  山﨑 耕造	

1	

過去・現在・未来	
Dreifach ist der Schritt der Zeit:
Zoegernd kommt die Zukunft hergezogen
Pfeilschnell ist das Jetzt entflogen
Ewig still steht die Vergangenheit	
Sprüche des Konfuzius	
Friedrich von Schiller	

時の歩みは三重である。	
未来はためらいながら近づき、	
現在は矢のように速く飛び去り、	
過去は永久に静かに立っている。	
「孔子の言葉」より	
フリードリッヒ・フォン・シラー	
(ドイツの詩人・劇作家)	

2	

未来の夢	

SF映画にでてくる「核融合」

大学１年生	
  2001: A Space Odyssey (1968)
Eighteen months ago,the first evidence of intelligent life
off the Earth was discovered.
Its origin and purpose still a total mystery.

映画「２００１年宇宙の旅」より，	
 核融合宇宙船ディスカバリー号の映像が，	
 「ツァラトストラはかく語りき」の音楽にあわせて紹介された．
（著作権保護の為に動画削除）	

h#p://
www.cinemabox.com/
ﬁlmarc/2001/img/
yokoku.html	
3	

夢への挑戦	
分野： プラズマ屋か炉工屋か？	
  	
  手法： 理論屋か実験屋か？	

4	

理論と実験の狭間で	
Curiosity-­‐	
  Driven	  
実験	
 （好奇心）	
  

理学	
理論	

原理の	
  
探究	
  
（解る）	

実験的実験家
理論的実験家
実験的理論家
理論的理論家Goal-­‐	  Oriented	  実験	 （使命感）	
  
設計	
 工学	
理論	
 原理の	
  
応用	
  
（知る）	

純実験屋、装置屋、測定屋	
装置屋設計屋、データ解析屋
計算機屋、シミュレーション屋	
純理論屋、解析屋	
5	

教育・研究歴	
●学部（東京大学、 4年間） 	
  
	
  	
  
●大学院（東京大学、5年間）	
  ＋学振奨励研究員（約1年間） 	
  	
  ●名古屋大学プラズマ研究所（約10年間）	
プリンストン大学プラズマ物理研究所 2年間	  ●名古屋大学核融合研究所（仮称）創設準備室（約1年間） 	
  	
  ●核融合科学研究所（約16年間） 	
   （約8年間は東山キャンパス）	
	
  	
	
  
	
  	
  
名古屋大学	
  ●名古屋大学工学研究科（8年間）	
  約10+1+8=約19年間	
  （東山キャンパスは約27年間）	
6	

核融合開発のトピックス	
  	
  ●(S53-­‐S63)	
  名古屋大学プラズマ研究所： 助手、助教授 	
  プラズマ研究所移転問題 ＝＞ヘリカル、土岐	  	
  ● (S63-­‐H01)	
  名古屋大学核融合研究所（仮称）創設準備室：助教
授	  常温核融合騒動 ＝＞沈静化、着実な研究の必要性	  	
  ● (H01-­‐H17)	
  核融合科学研究所： 助教授、教授	  ITER誘致問題 ＝＞トカマク、カダラッシュ（フランス）	
  
	
  
●	
  (H17-­‐H25)	
  名古屋大学工学研究科： 教授	  
福島第一原子力発電所事故 ＝＞・・・、巨大科学の安全性	  7	●学部時代（東京大学、 4年間）	
  卒論（核融合炉設計） 	
  
	
  
	
  
●大学院時代（東京大学、5年間）＋	
  学振奨励研究員（約1年間） 	
  修論（TORIUT実験）	
  博論（PT-­‐１、PT-­‐２実験）	
  8	

卒業論文（1972年4月）	

卒論１／１	

「核融合炉の臨界条件」	
  モデル：パルス炉、または、定常炉	
  熱核反応、TCT反応	  方程式：発電エネルギーバランス	  プラズマパワーバランス	  粒子バランス	アルファ灰のローソン曲線への影響	
熱核反応、TCT反応熱核反応の	  ローソン条件の明確化	
実線：熱機関発電	
  
破線：直接発電	
山﨑耕造、井上信幸、内田岱二郎、二瓶 仁、西野 治：	
「高エネルギー中世粒子入射による核融合炉の出力条件」	
日本原子力学会 炉物理・炉工学分科会 A3	
京都大学工学部 昭和47年11月20日 	

9	

修士論文（1974年3月）	

修論１／２	

“Behavior of Runaway Electrons	
in a Tokamak Plasma”	
小型トカマク（TORIUT)実験と	
  逃走電子解析	

主半径R=15cm	
小半径 a= 3cm	
磁場 B= １T	プラズマ電流 Ip≦7kA	

10	

修論２／２	

ドリフト面の	磁気面からの変位を	
硬Ｘ線とプラズマ電流から確認	

K, Yamazaki,
Behavior of Runaway Electrons in
a Tokamak Plasma
Master Thesis, University ofTokyo (1974.03)
山﨑耕造、他	
「小型トカマク実験Ｖ」	
日本物理学会春の分科会	
金沢大学1974年４月	

11	

博士論文（1977年3月）	

博論１／４	

“Application of a Fast Theta Pinch 	
to a Tokamak Plasma“	ピンチトカマク（PT)実験と	
ショック加熱	12	博論２／４	

K.Yamazaki, M.Ichimura, K.Hoshino, J.Morikawa, H.Nihei, N.Inoue, and T.Uchid,
Disappearance of Hard X-Rays from a Tokamak Plasma by Application of a Fast-Rising Magnetic Pulse
Proceeding of the International Symposium on Plasma Wall Interaction (Julich, 18-22 October 1976) Permagon Press (1977)
pp.619-626.

13	博論３／４	

14	

博論４／４	

HeaXng	
  Criteria	  	
  for	
  PT-­‐I	
  and	
  PT-­‐II	

K. Yamazaki,
Application of a Fast Theta Pinch
to a Tokamak Plasma
Doctor Thesis, University of Tokyo(1977.03)15	

名古屋大学プラズマ研究所時代（約10年間）＊高ベータグループ 実験、理論
Princeton 実験、理論
R-Tokamak設計Ｇ
ＣＳＧ	
16	

STP-­‐3	  高ベータトカマク	
  第2安定化領域	

P研HB-１／２	

理論家若谷誠宏さん（京大へ転出）の	
  後任として	  
名大プラズマ研に着任	

米国コロンビア大学 C.K.	
  Chu教授（1981年当時）（顔写真
http://apam.columbia.edu/plasma-physicslab-50th-anniversary-celebration ）	
 17	

第2安定化領域	

P研HB-２／２	
１９８０	

Tokamak	
  Plasma	
第二安定化領域	
Screw-­‐Pinch	  Plasma	K. Yamazaki, and C. K. Chu
Ballooning-Mode-Stable High-Beta Configurations for Tokamaks
Japan. Journal of Applied Physics, Vol.20, No.3 (1981) pp.665-666.

18	名古屋大学プラズマ研究所時代（約10年間）高ベータグループ 実験、理論＊Princeton 実験、理論
R-Tokamak設計Ｇ
ＣＳＧ	
19	

Proto-­‐S1スフェロマック実験	

PPPL-1/6	

M. Yamada，H. P. Furth，W . Hsu，A. Janos，S .J ardin，
M .Okabayashi，J. Sumis, T. H. Stix，and K. Yamazaki,
Phys. Rev. Lett. Vol.46, No.3 (1981) pp.188-191.
20	ティルティング不安定性解析	

PPPL-2/6	

内部モード	

外部モード	

21	

PPPL-3/6	

K.	
  Yamazaki,	
  PPPL-­‐1665	
  (1980)	

22	

PDX	
  Tokamak	
  (Princeton	
  PPL)実験	

PPPL-4/6	

With	
  G.L.Schmidt,	
  K.	
  McGuire,	
  M.Okabayashi	

23	

PPPL-5/6	

PPPL	
  DisrupXon	
  Analysis	

K.Yamazaki	
  &	
  G.L.Schmidt	  	
  Nuclear	
  Fusion	
  Vol.24,	
  No.4	
  (1984)	
  pp.467-­‐472.	

24	

PPPL-6/6	

ＰＥＳＴ コード 安定性解析	

K. Yamazaki, H. Fishman, M. Okabayashi, and A. M. M. Todd
Axisymmetric Stability of Vertically Asymmetric Tokamks at Large Beta Poloidal
Plasma Physics Vol. 25, No.11 (1983) pp.1243-1256.

25	名古屋大学プラズマ研究所時代	
  （約10年間）	
  高ベータグループ 実験、理論
Princeton 実験、理論	
  	
  	
  
＊R-­‐Tokamak設計Ｇ	
  
ＣＳＧ	
  
26	

R-­‐Tokamak設計と	
  高ベータ化理論解析	

P研RT-1/5	

27	

P研RT-2/5	

プラズマ断面変形による安定化	
磁気井戸	
連結距離	

磁気シア	

山﨑耕造、浜田泰司：解説「プラズマ断面の形状制御」	
 日本物理学会誌 Vol.41 No.3	
 (1986)	
 pp.236-244.	
 28	

バルーニング解析と高ベータ化	 P研RT-3/5	
平衡コード	
  Apollo	  Code	  	  ＝＞ ＴＯＴＡＬ ｃｏｄｅ	
  K.Yamazaki,	
  T.Amano,	
  H.Naitou,	  Y.Hamada,	
  and	
  M.Azumi	
  ;	
   	
"Ballooning	
  Beta	  Limit	  of	
  Dee	
  and	  Bean	
  Shaped	
  Tokamaks"	   	
Nuclear	
  Fusion	
  Vol.25	
  (1985)	
  pp.
1543-­‐1554.	
   	
29	

P研RT-4/5	

R-Tokamak 熱核不安定性解析	

K.Yamazaki & M.Okamoto
Sufficient Stability Condition for AlphaDriven Velocity- Space Modes inCompression- Heated Tokamaks
Nuclear Fusion Vol.23, No.3 (1983)
pp.375-379.

30	

P研RT-5/5	
トカマク設計（ＰＥＣの原型）	
  PPPL	
  でのＢＰＸ（Burning	
  Plasma	  Experiment)検討	

K.Yamazaki, and W.T.Reiersen,
Comments on Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.10 (1986) pp.69-79.

31	

名古屋大学プラズマ研究所時代（約10年間）高ベータグループ 実験、理論
Princeton 実験、理論
R-Tokamak設計Ｇ
＊ＣＳＧ	
32	

P研CSG-1/2	
JIPP	
  T-­‐IIU	
  Tokamak	
  (Nagoya	
  University)実験と	
  新磁場配位の摸索	
Concept	
  Development:	
  Toroidal	
  System	
  Group	  (Current	  System	
  Group)	
  Local	  Helical	
  Coil	  による	
  DisrupXon	
  制御実験	33	

P研CSG-2/2	

K.Yamazaki, K.Kawahata et al.,"Disruption Control Experiments Using
Local Modular Multipole-Field Coils"
10th International Conference on Plasma
Physics and Controlled Nuclear Fusion
Research ( Kyoto,1986) Vol.I, IAEA,
Vienna (1987) pp.309-316.

34	

●名古屋大学核融合研究所（仮称）創設準備室時代	
  （約1年間）	
  	
  

35	

朝日新聞	
  1989年	
  
（平成元年）	
   サトウサンペイさん
4月19日	
   の漫画「フジ三太
郎」より	
  
（水）	
未来のエネルギー
常温核融合の作品	
  	
  （著作権保護の為	  に漫画削除）	
  準備室体制	

準備室ニュース	
  昭和63年4月16日	
36	

●核融合科学研究所時代	
  （約16年間）ＬＨＤ	
  （物理設計、制御、理論、炉設計）	
  37	

ＮＩＦＳ-1/8	

LHD	
  物理設計（ＬＨＤ配位）	

K.Yamazaki, N.Ohyabu, M.Okamoto, T.Amano, J.Todoroki, et al.,"Physics Studies on Helical Confinement Configurations withｌ=2 Continuous Coil Systems"in Proceeding of the 13th International Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear
Fusion Research 1990 (Washington, 1990) Vol.2(1991) pp.709-716.

38	

LHD	
  物理設計（輸送）	

ＮＩＦＳ-2/8	

With	
  天野恒雄、J.Garcia	

Kozo Yamazaki and Tsuneo Amano;"Plasma Transport Simulation for Helical Confinement Systems"
Nuclear Fusion Vol.32 (1992) pp.633-644.

39	

LHD	
  制御設計	

ＮＩＦＳ-3/8	

K. Yamazaki et al., Present status of the Large Helical Device (LHD) and its Control System
International Workshop on Controls for Small- and Medium-Scale Accelerators (IWCSMSA96)(KEK, Tsukuba, Nov. 11 - 15, 1996) KEK Proceedings 97-19 (January,1998) pp.10-12.

40	ＮＩＦＳ-4/8	

	
  Central	
  Unit	  of	
  COCOS (Chu-­‐Oh	
  Control	
  System)	
central	  operaXon	
  console,	
  four	  central	
  control	
  computer,	
  central	
  supervision	
  panel	  and	
  large-­‐scale	  display	  in	
  the	
  central	
  control	
  room.	

VME	
  Xming	
  board,	
  central	
  sequence	
  control	
  board,	  and	
  I/O	
  board	  in	
  the	
  basement	
  	
  of	
  the	  control	
  building.	

protecXve	
  interlock	
  board	
  and	
  so	
  on	
  in	
  the	
  LHD	
  building	
K.Yamazaki, H.Yamada. K.Y.Watanabe, et al.,Overview of the Large Helical Device (LHD) Control System
and its First Operation
PCaPACʼ99 KEK, Tsukuba
41	

JT-60UとLHDとの共同実験	

ＮＩＦＳ-5/8	

JT-60Uトカマク実験装置中央制御室（平成13年７月日本原子力研究所那珂研究所にて）	

LHDヘリカル実験装置中央制御室（平成14年２月核融合科学研究所にて）	

42	

ＬＨＤ型炉設計 	
  Modular	  Coil	
  System	  	

Modular	
  Heliotron	

ＮＩＦＳ-6/8	
1994	

Modular	
  Stellarator	

K. Yamazaki
Proposal of MODULAR HELIOTRON: Advanced Modular
Helical System Compatible with Closed Helical Divertor
J. Plasma and Fusion Research Vol.70 (1994) pp.281-288.

43	ＮＩＦＳ-7/8	

K. Yamazaki, and K. Y. Watanabe
Nucl. Fusion Vol.35, No.10 (1995) pp.1289 1296.

44	

核融合ネットワーク	

ＮＩＦＳ-8/8	

（旧）文部省国際学術局学術調査官として	

山﨑耕造	
  
「核融合の総合的体系化の推進	  （代表：飯吉厚夫）」の活動と	  研究組織ネットワークの検討について	  プラズマ・核融合学会誌69巻11号（1993年）
1380~1381頁.	
45	

●名古屋大学工学研究科時代	
  （8年間）	  	
  研究と教育	
  (核融合炉工学、核融合科学、プラズマ科学）（Tokastar実験、理論、炉設計）	

46	

研究の３本柱（ＦE,FS,PS)	
（原子力学会 核融合工学部会）	
核融合炉工学(FE)	

核融合システム	

基礎プラズマ	

（物理学会）	

プラズマ科学（庄司）	
(PS)	

（山﨑、有本、大石）	

プラズマ閉じ込め	（プラズマ・
核融合学会）	
核融合科学
(FS)	
47

核融合炉システム（設計）	

ＰＥＣ-１/3	

磁場核融合炉のシステム設計	
＊ヘリカル・トカマク核融合炉のプラズマ・工学設計＊ヘリカル・トカマク核融合炉の経済性、環境負荷評価	

トカマク炉	

Physics, Engineering, Cost

Slim-CS

実験炉	
ITER

大学院生論文	  H19 東山 陽	  H20 植村 聡、浅野 敦 	  H21 梅田晃一	
H22 森 賢二郎	  H23 伴佳奈恵	
H24 近藤拓也	
  Ｄ-３Ｈｅ炉夢のクリーンエネルギー	
３Ｈｅ月資源の利用	

ヘリカル炉	

慣性炉	

LHR/MHR

KOYO-F48

ＰＥＣ-2/3	

核融合炉のシステム・経済性・環境負荷評価	
Plasma	球状
トカマク炉	

Reflector	
SC or NC Coil	
Shield	

	
Rm
	
	
Bma
R0	
	
 x	
 B0	
	

Gap	
Blanket	First Wall	SC Coil	

Plasma	Shield	トカマク炉	
Rm
	
	
R0	
	

Bmax
	
 	
B0	
	

Gap	
Blanket	First Wall	Physics, Engineering, Cost

HelicalST
Tokamak
ARIES-ST
ITER-like
Wind
Solar
Geothermal
Water
Oil
LNG
Nuclearusing System PEC Codefrom otherreferences
CO2 from FUEL050

1 x 102
CO2 Emission

Plasma	Shield	

1.5 x 102

2 x 102

g-CO2/kWhSC Coil	

ヘリカル炉	
Rm
	
	
R0	
	

Bmax
	
 	
B0	
	

Gap	
Blanket	First Wall	

慣性炉	

49

ＰＥＣ-3/3	

高ベータ化、コンパクト化の効果	
発電単価（ＣＯＥ) ＝ 使った全コスト／全発電量(kWh)	
温室効果ガス排出率 ＝ ライフサイクルＣＯ２排出量(g-CO2)／全発電量(kWh)	
エネルギー利得（ＥＰＲ) ＝ 生産した全エネルギー／消費した全エネルギー	
温室効果ガス排出率	
  

発電単価	
  
130

13

120

HR-1

100

ST-1

10
ST-1

9
3

20

HR-1

80
2

TR-1

25

11

ST-1

TR-1

90

70

30

12

110

エネルギー利得	
  

4

5

6

7

8

9

8

TR-1
2

3

HR-1

β (TR,ST)567
β (TR,ST)<β>(%) (HR)<β>(%) (HR)

N

15

4

N

8

9

10

2

3

4

5 6 7
β (TR,ST)

89N<β>(%) (HR)K.	
  Yamazaki	
  et	
  al.,	
  Nucl.	
  Fusion	
  49	
  (2009)	
  055017.	
50	

Ｔｏｋａｓｔａｒ-１/4	

プラズマ閉じ込め研究（実験）	
小型先進プラズマ閉じ込め概念の模索	＊球状ヘリカル・トカマク装置の設計・実験研究（実験）	
＊トーラス磁場配位の最適化解析（理論）	

JT60（原子力機構）	
トカマク	

LHD（核融合研）	
ヘリカル	

Ｔｏｋａｓｔａｒ装置（工学部８号館）	
ハイブリッド	

大学院生論文	  H19 澤藤忠範	
  H20 平 裕一	  H21 岡野 晃希	
  H22 馬場一富	
H23 尾関秀将、長谷川誠	
51Ｔｏｋａｓｔａｒ-2/4	

TOKASTAR-1(C-Tokastar)

TOKASTAR-2

R ˜2 cma˜ 1 cm
R coil= 6cm
B < 0.1 kG
Ip ˜ 0R ˜12 cma˜ 5 cmB ˜ 1 kG
Ip < 10 kA
PECH ˜2 kW

52	Ｔｏｋａｓｔａｒ-3/4	

Exotic Tokamak-Stellarator Hybrids
Ikuta Torus(K.Ikuta, 1968)

Cleftron(T.Ohkawa, 1981) Ultra Simple
Stellarator(T.Todd,1990)

ＣＮＴ	
(T.S.Pedersen &A.H.Boozer, 2002)

Strong Negative V’’(H.P.Furth et al., 1968)
Tokatron(H.P.Furth et al., 1981)

Tokastar(K.Yamazaki,1985)

C-Tokastar(K.Yamazaki,2004)
Spherical Stellarator
名大プラズマ研	
名大工学研究科	
(P.E.Moroz, 1996)
53	

プラズマ配位の最適化

Lyman Spitzer, Jr. (Professor of
Astronomy at Princeton University)and the Model A Stellarator ( a figureeight machine built in 1952)（Courtesy of the Princeton Plasma
Physics Laboratory）

トコトンやさしい「プラズマの本」 山﨑耕造著	
日刊工業新聞社 （２００４） p.131	
54	

Advanced Plasma Shaping
N=0	
  

N=1	
  

N=2

N=3

CHSqa	
  

NCSX	
  

N=4

Smaller	
  N	
  	
  
N=5

QA
Quasi	
  Axi	
  Symmetry	  QPTokamak

Quasi	  Poloidal	
  Symmetry	
  

New

QPS	
  

QO
Quasi	  	
  Omunigenity	
  QH
Quasi	  Helical	
  	
  Symmetry	
  	
  

Core
Symmetry

Modular	  Coil	  Surface
Symmetry

ConInuous	
  Coil	  Helical	
  Divertor	
  

N=1,2
proposal(Tokastar)

N/L=4/1

N/L=10/255	
  TOTAL-1/3	

プラズマ閉じ込め研究（理論）	
大型トカマク・ヘリカルの閉じ込め研究	＊核燃焼プラズマの輸送解析	
＊大型装置でのプラズマ閉じ込め解析	
Toroidal Transport Linkage

輸送解析コードによるシミュレーション例	
ＩＴＥＲプラズマの温度分布	

30

3.5

25

T

e

3/2 mode[keV] 152.5
3/2 island

2

10

1.5
2/1 mode

5
0

0.2

1
0.4

0.6

ρ

0.8

BSC	
NTM, RWM, ELM	ITB, ETB, 不純物	3

2/1 island

no NTM

20

0

平衡
安定性
輸送

1

0.5

q

大学院生論文	  
H19 大西 工、高橋祐輝	
  H20 山本弘明	
  H21 山田育宏、谷口 智	  H22 堀 能士	  H23 栗田大輝	
  H24 真野純次	
56	

TOTAL-2/3	

Simulation of Tokamak Reactor TR-1

-3

Temperature & density [kev & 10 m ]LFS Pellet Injection
Without ITB	
60

19

60

19

-3

Temperature & density [kev & 10 m ]HFS Pellet Injection
with ITB	
50

ITB

Te

40

Ti

ne

30
20

10 deposition
0

0

0.2

0.4

ρ

0.6

0.8

1

50

deposition

40

T

i

30 Te
n

20

e

10
0

0

1 105

3 105

4

2.5 10

0.2

0.4

ρ

0.6

0.8

1

5

8 10

2 105

6 104

1.5 105

4 104

γ

ITG

5

1 10

γITG

4

2 10

0

5 104

ωExB
0

0.2

0.4

ρ

0.6

0.8

1

0

ωExB
0

0.2

0.4

ρ

0.6

0.8

1

57	

TOTAL-3/3	

Radial profile before (solid curve) andafter (dashed curve) a sawtooth crash.
30

4 1015Te25

3.5 1015

nw

total

15

Prad

0.1 Prad

3 10

15

10

Power [MW/m3]

2.5 1015nW [m-3]

Te [keV]20

2 1015
1.5 1015
1 1015562+

5 1014
0

0.2

0.4

0.6

0.8

0

1

r/a

1.2

0

55+

45+

30+

0.4

0.6

0.8

1

r/a

ne

nAr

total
1 1015nAr[m-3]

0.6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

r/a

Prad

Prad
0.08

0.06
Pbrem
Psyn

0.04

5 1014

0.4

0.02

16+

0.2

17+
0

Pline

0.1

18+

0.8

Pbrem
0.04 Psyn

00.2

1.5 1015

1

0.06

0.02

60+

Power [MW/m3]

0

0.08

64+

66+
68+

ne [1020m-3]

ITER

0.12

0
0

0.2

0.4

0.6
r/a

0.8

1

0

0.2

0.4

0.6
r/a

15+
0.8

1

0

Pline
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

r/a

58	

アメリカの“天才”高校生 核融合成功	
2007/05 ミシガン州オークランドの高校生Thiago Olson君	
手作り核融合成功	
2011/06 １４歳のときに核融合炉を作ったTaylor Wilson君	
今度は核兵器発見技術	

h#p://www.whitehouse.gov/blog/
2012/02/07/president-­‐obama-­‐hosts-­‐
white-­‐house-­‐science-­‐fair	59	

『革新的閉じ込め概念』	
  (ICC：InnovaXve	
  Conﬁnement	  Concepts)	

S.	
  Woodruﬀ,	
  T.	
  R.	
  Jarboe ICC2006	
60	
:Yamazaki’s	  research	閉じ込め配位の発展	
1950

1960

	
   Electrostatic!
Confinement!

1970

1980

1990

Farnsworth, Hirsh!

Tokamak!
Concept!

Low-Aspect-Ratio!
Shaping!

Tokamak!
experiments!BS Current!

Sakharov ＆Tamm!

Spherical tokamak!
Improved regimes!

Artsimovich et al!

ITB!

JET, TFTR, JT-60!

LHD!

H-E!
ATF!
W7-A!

Figure-8!
stellarator!

C-Stellarator!

ITER!

H-mode!

Heliotron/Torsatron!
H-D!
Concept!
Planar Axis!
Uo/Gourdon!
Helical!

Stellarator!
Concept!

2010	
  Inertial-Electrostatic!
Confinement!

Lavrentʼev!

Spatial Axis!
Helical!
Spitzer!

2000

U-2, L-2!
JIPP-I, JIPP T-II!
Cleo, etc.!

Quasi-axisymmetric!

CHS!
Schlüter

Reduction of !
P.S. Current!

NCSX!

!

CHS-qa!
Quasi-isodynamic!

Rehker !
& Wobig!

Modular coil !
System!

W7-AS!

Heliac!
Furth !
& Yoshikawa!

W7-X!

Helias!
QPS!
Nührenberg!

H-1,TJ-II!

H-J!

Quasi-poloidally!
symmetric!

HSX!
Quasi-helically!
symmetric!

61	

ＩＡＥＡ	
Dr. T.Dolan	

ロシア核融合研究の父	
Ｄｒ．Oleg A. Lavrent'ev	

Junior	  sergeant	  (Sakhalin	
  Island,	
  1950)	
  (from	
  Physics	  -­‐	
  Uspekhi	
  44	
  (8)	
  835	  -­‐	
  865	  (2001)	
  )	
1926年7月生まれ	
2011年2月死去	
写真当時７６才	ウクライナ会議にて 2000年9月	

62	

未来のプラズマ・核融合「先進」とは何だろう？	
Advanced Tokamaks?
Advanced Concepts?
Advanced Fuels?	

Innovative?

Novel?

（１）先進閉じこめ	  	  (出力密度の高いシステム）	

（２）先進機器	
  	
  (性能の良い、信頼性の高い機器)（３）先進燃料	
  

	
  (豊富な燃料、中性子発生の少ない燃料) 	
  （４）先進反応	  	
  (反応率が高い方式 )	  （５） 先進応用	  	
  (核融合の発電以外の応用)

	
63	

（３）先進燃料 （Ｄ３Ｈｅ反応）	

トコトンやさしい「太陽の本」 	
山﨑耕造著 日刊工業新聞社	

64	

（４）先進反応	
ミュオン触媒核融合	

アンチプロトン触媒核融合	

D.Morgan et al, UCRL-JC-120149 (1995)	
トコトンやさしい「プラズマの本」	
山﨑耕造著 日刊工業新聞社	

65	

スピン偏極核融合	

トコトンやさしい「プラズマの本」
山﨑著 日刊工業新聞社	

形状増倍核融合	J.L.Parkins, Physics Letters A 236(1997) 345-350.	

66	

67	

DEMO

FusionRenaissanceBPX (Burning Plasma
Experiment)

ITER

PE (Performance Extension)
PoP (Proof of Principle)
Innovative

Advanced

CE(Concept
Exploration)
Science“We want to grow mature anddelicious apples.”Figure modified by K. Yamazaki (2009) 68	

「未来・夢・挑戦」	
未来に目を向け、大きな夢を抱き、果敢に挑戦しよう	

69	

最後に	
  
研究室の諸君に感謝を込めて	
  （集合写真）	
サラ・ブライトマンさんの歌	  「Time	  to	
  Say	
  Goodbye」に合わせて	
平成１７年から２４年までの	
  研究室集合写真が紹介された．	
  	
（著作権保護の為に動画削除）	

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