レーザー核融合技術振興会

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2021.12.20

No.

2021年7月14日 兒玉 了祐教授による「レーザー核融合研究開発とカーボンニュートラル」講演

第30回
レーザー核融合技術振興会
総会報告
大阪大学レーザ−科学研究所

山本和久、白神宏之

告として、パワーレーザーと高エネルギー密度科学

第30回レーザー核融合技術振興会総会
が令和3年7月14日（水）
ハイブリッド開催（レーザー科学研究所大会議室およびZOOMにて）されました。
樋口誠一幹事長（関西電力株式会社）
より、定足数が満たされ総会が成立することが報告され、開会宣言がなされました。

技術に関する有識者会議（以下有識者会議）
において、「パワーレーザーによる高エネルギー密度科学とレーザー核融合」の中核拠点形成に向けて、
レーザ
ー核融合戦略会議の成果、日本学術会議の提言内容などについて議論を行い、レーザー核融合戦略会議の提案を実現するためのアクションプラン、特に次期レーザー装置「J-EPoCH」を実現する方策について討議したことが紹介されました。またレーザ

杉浦博明会長（三菱電機株式会社）より挨拶がなー核融合戦略会議は令和2年9月25日に総括的報告

され、2050年カーボンニュートラルを見据え、地球温会を実施、活動の成果を報告書として纏め、活動を暖化ガスを発生しないレーザー核融合への期待が完了し、メガワット級高平均出力レーザーによる核高まっていると述べられました。世界的に精力的に融合炉基本設計チーム活動に引き継がれるとの説研究が行われており、我が国が引き続きレーザー核明がありました。また、国際交流・調査活動、講演

融合エネルギー開発を推進するためには、研究機関会、見学会を含めた情報・広報活動についても報告の開発力の充実、学術および産業イノベーションのがなされました。事業報告および収支決算につい創出、優秀な人材の継続した輩出が重要であり、本て、全会一致で承認されました。
令和3年度事業計画および収支予算案について振興会の会員の支援と協力をいただきたい旨ありま

資料により、白神宏之副幹事長から説明がありましした。

た。レーザー核融合技術振興会の方針説明に引き

令和2年度事業報告・収支決算案について資料により、白神宏之副幹事長（大阪大学レーザー科学研

続き、主な活動として以下説明がなされました。

究所）
から説明がありました。
事業実施においては、パワーレーザーと高エネルギー密度科学技術にコロナ禍で対面での会議、講演会を開催出来ず、順関する有識者会議、および有識者会議専門委員次書面決議またはオンライン開催に移行したことが会を開催する。

述べられました。
令和2年度事業報告の主な活動報「2050年問題におけるパワーレーザーと核融合・2・

研究開発の役割に関するシンポジウム（仮）」を学識ストックを目指す展開を図る。そのために高繰り術会議との共催で開催する。

返しパワーレーザーを開発、これはパワーレーザー日本学術会議「ハイパワーレーザー技術と高エネ競争に新しい次元をもたらす。
レーザー核融合は発ルギー密度科学」
小委員会の活動を支援する。

電に限らず水素製造への応用の可能性があること、メガワット級高平均出力レーザーによる核融合炉等が紹介されました。

基本設計チーム活動として、企業への説明会を引き続き、光産業創生大学院大学の森芳孝准教授経てキックオフ、ワーキングを実施する。

より、「レーザー核融合戦略会議の活動報告〜2030

国際交流・調査活動、国際シンポジウム、講演会

年以降を見据えたレーザー核融合研究開発の中長期展望」と題した講演がありました。

を含めた情報・広報活動についても説明があり、第5回アジアパシフィック物理学会プラズマ会議の支援

2010年代のレーザー核融合の進展、特に日米のおよび光科学フォーラムサミットの共催など行うこと

成果のサーベイの後、レーザー核融合戦略会議のが報告されました。
また、ホームページの刷新、内容活動内容の報告がなされました。の充実を図るとのことでした。令和3年度事業計画

2018年11月〜2020年3月に、4件のワーキング（炉、および収支予算案について、全会一致で承認されまターゲット、レーザー、炉心）、3班（リソース、TRL評した。

価、アウトリーチ）の活動を行い、炉システム評価シート、研究開発ロードマップ案、技術ビューを行っ

次に関連報告として、
兒玉了祐所長（大阪大学レた。
海外の大型施設との共同研究、および国内で繰ーザー科学研究所）
より「レーザー核融合研究開発

り返しハイパワーレーザーを基軸に据えたレーザーとカーボンニュートラル」とした講演がありました。

核融合研究開発を推進する。
以上の結果に基づき、エネルギー需要と供給、レーザー核融合研究の後継活動としてメガワット級レーザーによる核融合経緯と現状のまとめの後、核融合燃焼物理は国際炉基本設計チームを設立、研究開発ロードマップ案

連携で、我が方は融合未臨界発電炉の実証で核融を作成する計画、特に今後は企業との連携をスコー合炉に必要な技術開発を行い定常運転への技術知プに活動すること、などが説明されました。

2021年7月14日
森 芳孝准教授によるレーザー核融合戦略会議
活動に関する報告・3・

米国NIF装置におけるレーザー核融合点火燃焼達成に関する報 告大阪大学レーザ−科学研究所

白神宏之

報道等で既にご存じの方も多いかと思いますが、今発表され続いて2021年5月の国際原子力機関核融合エ

年の8月に米国ローレンスリバモア国立研究所の超大ネルギー会議（IAEA-FEC2021）
で発表された設計概型レーザー装置NIF（National Ignition Facility）にお念での実験的検証をさらに進めてこれが成功し今回いて、1. 9MJの投入レーザーエネルギーに対して大幅な出力増加を達成したものであり、その後も実験1.35MJの核融合出力（中性子＋α粒子）の発生に成功的検証が続行されています。

し、ついにレーザー核融合研究の大目標であったDT核融合反応の点火燃焼が世界で初めて達成されたこ

今回の成果は、燃料ターゲットの爆縮に関する精緻とが報じられました。
これは、レーザー核融合におけるな物理的理解と、極めて高度なレーザー、ターゲット、最重要物理過程である核融合反応α粒子による燃料プラズマ診断、理論シミュレーションの先進的技術のの自己加熱から燃料が燃え広がる広がる核融合点火

統 合 的成 果といえます 。今 回成 功しているのは燃焼が実現した結果であり、核融合出力エネルギー／Hybrid E と呼ばれる設計コンセプトで、以下の様なレーザー投入エネルギー＝0.7に達することによりブレ改良がなされています。

ークイーブン条件（＝１）もほぼ達成したもので、慣性•燃料球サイズの大型化：ホーラムと呼ばれる円筒型

核融合研究における大きなマイルストーンを越えたと言の金属キャビティの中でレーザーから変換された輻えます。

射エネルギーの燃料球への結合効率を上げるため、直径910ミクロンから1100ミクロンに拡大したこと。

8月8日のショットの後、このニュースは8月中旬頃に•ホーラム両端のレーザー入射口サイズの縮小：ホーラ

はBBC、New York Times、Nature誌、Science誌等でムからの輻射の逃げを低減させたこと。

速報的に報道され、会議報告としては、9月15日にNIF•ホーラムに入射するレーザービーム間でのエネルギの成果に関する報告会（Initial Results from the 1.3ーの移動：燃料球サイズを大きくすることによる爆縮

MJ NIF Shot, オンライン）、9月22日にIFSA2021

対称性の低下を抑制するため、CBET（Cross Beam

（12th Inertial Conference on Inertial Fusion Science

Energy Transfer）と呼ばれるプラズマ現象を利用しand Applications, オンライン）、11月8日〜12日の米国て強度分布を制御したこと。

物理学会プラズマ物理部会年会（APS -DPP2021,•レーザー波形制御：高精度のレーザーパルス波形制

Pittsburghおよびオンライン）、11月23日のプラズマ･核御により、燃料球の爆縮時間とレーザーパルスの終融合学会（オンライン）等において多数の特別講演等端時刻を正確に一致させたこと。

で詳しく報告されました。

•ターゲット品質の向上：従来見られたシェル表面のピット、シェル層内部の欠陥、異物質のコンタミネーショ

この成果は2020年にPhysical Review Letter誌にてンを大幅に低減したこと。

・4・

所所長のMike Campbell氏をはじめ米国の主立った研究所の代表や主要研究者による様々な報告･提案がなされました。
ここでは大阪大学レーザー科学研究所
兒玉所長も参加し Progress and Prospect of IFE
Research in Japan と題した講演を行い、日本からも議論にコミットしています。
次回は2月22-23日に開催予定とのこと。
今後の展開が期待されます。
ワークショップのプログラムは以下のとおりです。
Agenda:Tuesday, November 16, 2021

IFEキックオフワークショップで
阪大レーザー研兒玉所長のオンライン講演

Time（PT）
8:00am - 8:15am
8:15am - 8:45am
8:45am - 9:15am
9:15am - 9:45am
9:45am - 10:00am
10:00am - 10:30am
10:30am - 10:50am
10:50am - 11:10am
11:10am - 11:40am
11:40am - 11:50am
11:50am - 12:10pm
12:10pm - 12:30pm
12:30pm - 12:50pm
12:50pm -13:00pm•燃料注入用のパイプの改良：従来直径40ミクロン程度だったチューブを10ミクロン、さらに2ミクロンまで細くして爆縮の擾乱の原因を抑えたこと。
これらの結果、自己加熱・燃焼に足る燃料の密度×温度（＝圧力）の上昇に至ったものと考えられます。
燃料プラズマについては、120種以上もの計測装置

SpeakerAlex Zylstra
Mike Campbell
John Perkins
Steve Obenschain---- BreakMike Dunne
Matt Gomez
Thomas Schenkel
Omar Hurricane---- Break
Robbie Scott
Ryosuke Kodama
Todd DitmirePeter Seidl

Topic
Kickoﬀ/goals
IFE overview
IFE target designs
HAPL
LIFE
MagLIF
HIF
N210808
UK perspective
Asia perspective
Perspective
Call for whitepapers（多くは新技術を導入している）
によるプラズマ状態の今回の点火燃焼実現により炉心プラズマとしてはレ多角的解析が行われており、中性子像やX線像から燃ーザー核融合が実現可能であることが実証されたこと焼領域が拡大したことが観測されています。これらにになり、炉心プラズマ研究としては今後はターゲット利より初めてα粒子による主燃料加熱が輻射等の損失を得を〜1レベルから〜100レベルへと上げる方策をとる

上回り途中からイオン温度が急上昇、つまり点火燃焼必要があります。
一方、炉工としてはレーザー核融合炉したことが判明しています。また、シミュレーションで設計は未開拓の部分も多いですが、磁場閉じ込め核は、データ駆動型解析を用いた設計がなされているよ

融合を目的として研究開発されている炉工技術とも共うです。これらの結果、カプセルゲイン（=核融合出力通する部分は多く、これらの炉工研究者のレーザー核／燃料カプセルへの投入エネルギー）=6、ターゲットゲ融合への参画が期待されます。

イン（＝核融合出力／投入レーザーエネルギー）＝0.7が達成されたことになります。現在、さらにターゲット磁場閉じ込め核融合のITERにおけるDTプラズマ物理を検証し出力を上げることを目的とした実験が継実験開始が今から10年以上も先の2035年に設定され続して進められており、その勝算はあるようです。ていることを考えると、現時点での慣性核融合における炉心プラズマの点火燃焼の成果は特筆すべきものであると言えるでしょう。

これらの成果を受けて早速、レーザー核融合をIFE（Inertial Fusion Energy）として位置づけた研究展開を図ろうという気運の新しい動きとして、
IFE Science

慣性核融合研究は新しいフェイズに入り、今後、核and Technology Community Strategic Planning

融合エネルギー開発としてより現実的なアプローチとWorkshopのKickoﬀ会議が11月16日に開催されましなり、クリーンエネルギーとしての期待がますます大きた。
現在ロチェスター大学レーザーエネルギー学研究くなると考えられます。

・5・

２０２１年
アジア太平洋物理学会 プラズマ物理分科会(AAPPS-DPP2021)報告
大阪大学レーザ−科学研究所

三間圀興

ZhengMing Sheng（上海交通大学教授、中国）、表記の国際会議が、九州大学大学院情報科学・電気工学研究科の白谷正治教授（図１下段中央）が実行委員長となり2021年９月26日（日）から10月１日（金）まで、オンラインで開催された。参加者はのべ1000人超であった。

Y. K . I n（ 科 学 技 術 大 学 教 授 、韓 国 ）、A r n a bChoudhuri（Indian Institute of Science教授、インド）の６名の選考委員による書面審査とZoomによる合議で、６名の受賞者を決定した。受賞者には、賞状（図１下段左）と盾、ならびに賞金300ドルが授与された。
2021年度の受賞者の国、分野、氏名、所属は以下の通りであった。

オープニングは、AAPPS -DPP（Division ofPlasma Physics, Association of Asia-Paciﬁc

日本

Physical Societies）
会長Wan Baonian教授 中国科

Kento Katagiri（レーザープラズマ）学院プラズマ物理研究所所長（図１下段右）の開会

大阪大学大学院工学研究科（図１中段右端）の辞を皮切りに、九州大学 石橋達朗総長の挨拶なMunehito Shoda（天体プラズマ）

らびに、AAPPS-DPP代表理事 菊池満教授の学会

National Astronomical Observatory of Japan（図１上段中央）

趣旨説明で会議は始まった。
中国

続いて、チャンドラセクハール賞（プラズマ・宇宙物理学者、インドのノーベル賞受賞者の記念賞）、プ

Guanqi Dong
（磁場核融合プラズマ）

ラズマイノベーション賞、U30若手研究者賞、
U40若Southwestern Institute of Physics

手研究者賞授与式があった。
2021年度のチャンドラ

China National Nuclear Corporation Chengdu（欠席）

セクハール賞は、韓国のトカマク核融合のリーダーでHonghong Wu（天体プラズマ）

あるS.K.Hahmソウル大学教授が受賞し、メダルとSchool of Earth and Space Sciences

賞金2000ドルが授与された。

Peking University（図１中段中央）

U30若手研究者賞には、非常にレベルの高い23件の応募が、我が国をはじめ中国、インド、韓国、オース

インド

トラリア、台湾よりあった。
選考委員長（IFEフォーラ

Riddhi Bandyopadhyay（天体プラズマ）ム座長代理）三間（図１上段左）と岸本泰明（京大教Department of Astrophysical Sciences,授）、
Hantao Ji（米国プリンストン大学教授、米国）、

Princeton University（図１中段左）・6・図１ 開会式ならびに30歳未満（U30）
若手研究者省受賞者

韓国

レーザープラズマと応用やレーザー核融合に関し

Sang Kyeun Kim（磁場核融合プラズマ）ては、新方式レーザー核融合の提案と超高強度レーDepartment of Nuclear Engineering

ザープラズマに関する講演が注目された。
とくに、
我Seoul National University（図１上段右）が国からの高平均出力ハイパワーレーザーの技術開発、高速点火核融合、高密度プラズマ物性研究、レーザー放射線源の医療応用などの研究成果が特開会式の後、約600件のプレナリー講演、招待講筆される。

演、受賞講演、一般講演と73件のポスターが５日間にわたり発表された。このうち、招待講演の国別の最終日の10月１日（金曜日）の夕刻午後８時30分よ分布は中国103件、日本97件、米国77件、インド38件、り閉会式があり、Wan Baonian 学会会長より今回イギリス25件、ドイツ21件、フランス18件などであっの会議運営の九州大学の支援に対し謝辞が述べらた。
プレナリーと招待講演件数の分野別の内訳は以れた。また、菊池満AAPPS-DPP代表理事より、次下の通りであった。

期会長にインドアーメダバッドプラズマ研究所 Abji

プラズマ応用 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

７２件

プラズマ基礎 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

６４件

プラズマ横断分野 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

３５件

磁場核融合基礎 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

６２件

レーザープラズマ・核融合・・・・・・・・・・・・・・・・

５７件

Sen教授が就任するとともに、2022年度の学会が千葉大学の松元亮治教授を実行委員長として開催されることがアナウンスされた。
最後にIFEフォーラムに、アジア太平洋物理学会―プラズマ分科会のこれまでの支援を感謝するとともに、引き続きのご厚情をお願いいたします。

磁場閉じ込め核融合 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ １４２件
天体プラズマ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ １０３件

・7・編集後記

今年の8月にNIFにおいてレーザー核融合燃焼が実証され、レーザー核融合は新たなステップに進みました。これまでの炉心プラズマ物理の理解を柱とした研究から、より現実味のあるレーザー核融合炉の実現に向けた開発的な研究に移行します。
核融合は夢の技術から投資の対象へと変貌し、欧米を中心に多くの核融合ベンチャーが競争の段階に入っています。産業界を基盤とするIFEフォーラムは、今まさにその活動を次のフェーズへと本格化すべき時がやってきました。
来る年も今後とも皆さまのご指導、ご鞭撻のほど、どうぞよろしくお願いいたします。
編集委員 樋口誠一（関西電力）、白神宏之（大阪大学）

重森啓介（大阪大学）、山本和久（大阪大学）

連絡先
公益財団法人 レーザー技術総合研究所

ＩＦＥフォーラム/レーザー核融合技術振興会事務局〒550-0004 大阪市西区靭本町 1‒ 8 ‒ 4
大阪科学技術センタービル4F
T E L（０６）６４４３−６３１１
FAX（０６）６４４３−６３１３

URL：http://www.ilt.or.jp/forum/index.html

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