レーザー核融合技術振興会
2022.6.30

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No.

会議場風景

衆議院第一議員会館国際会議室にて2022年4月14日「IFEフォーラム有識者会議」東京都千代田区衆議院 第一議員会館 国際会議室にて開催

第30回
フォーラム委員会報告
大阪大学レーザ−科学研究所

山本 和久

題解決を目指すレーザー核融合ならびにパワーレー

第30回フォーラム委員会が2022年3月11日にオンラインで開催されました。
はじめに樋口幹事長の開会宣言が行われ、引き続いて髙西座長の挨拶がありました。
挨拶では、米国のNIFにおいて核融合燃料の自己加熱による点火・燃焼がほぼ達成されたこと、核融合に関するベンチャー企業が数多く立ち上がったことなどの動向も踏まえ、レーザー核融合エネルギー開発の早期実現に向け、令和4年度に何を実行すべきかという視点から皆さまの活発な議論を賜りたいと述べられました。

ザーの開発戦略が議論されたこと、また「メガワット級高平均出力レーザーによる核融合炉基本設計チーム活動」が開始されたことが報告されました。
次の項目として、国際交流・調査および会議協賛等に関する報告が行われました。会議協賛に関しては、第5回アジアパシフィック物理学会プラズマ会議の若手博士・学生賞表彰に関する支援を行ったこと、日本学術会議総合工学委員会の「エネルギーと科学技術に関する分科会」によって設置された「ハイパワーレーザー技術と高エネルギー密度科学小委員会」の会合開催を支援したことが説明されました。
また、広報活動としてWebページを刷新して、内容の充実を図ったことが報告されました。

新展開を迎える
レーザー核融合研究について

令和3年度
レーザー核融合技術振興会活動報告

次に大阪大学レーザー科学研究所の兒玉所長より、「新展開を迎えるレーザー核融合研究」について、最初の議題として、白神副幹事長より令和3年度の活動内容の報告が資料に沿って行われました。
昨年に資料に沿って説明が行われました。

引き続き新型コロナ感染症拡大防止のため、例年実施

まずレーザー核融合研究の内外の研究の現状に関している講演会や対面での会議が行われず、書面でする説明が行われました。米国NIFで、ほぼ核融合点の審議やオンライン会議で対応が行われた旨の報告

火・燃焼が実現されたこと、繰り返しパワーレーザーがありました。の技術が大きく進展し最終的に目指すメガワットクラ活動報告の最初の項目として、委員会関連活動に関スの高平均出力レーザーの目途がついてきたというこする説明がありました。
活動内容の一つとして、日本学と、2050年カーボンニュートラルに向けた世界的な動術会議と共催で開催した公開シンポジウム「将来のエきがあり、核融合のエネルギーの実用化がこの社会的ネルギー科学技術に向けたパワーレーザーと高エネル要請に答えるものであることの３点が述べられました。

ギー密度科学の役割と展望」
において、エネルギー問レーザー核融合は熱源であるということを利用し水・2・素を造るということを考え、2050年に水素製造というを実施し、国際連携プロジェクトの実現を支援する。

ことからのバックキャストで、何をしないといけないの

3）
レーザー核融合に関する国際会議・シンポジウム等の開催を支援する。

かということを考えた際、重要事項はキーテクノロジーの開発の加速、研究できる人材の増員であると述べら

4）
レーザー核融合研究やパワーレーザー技術に関すれた。2030年にかけて実現すべきレーザーは、今までる国内外の動向を調査するとともに、広報活動・啓にない新材料の実現、宇宙デブリの除去，最終的には発活動を行う。
5）
レーザー核融合研究やパワーレーザー技術分野にクリーン水素を製造し、かつ電気まで持っていけるようおける若手人材育成を支援する。

な、シナリオが描けると述べられました。という以上の5点について、その内容の確認が行われ令和４年度レーザー核融合技術振興会活動方針承認されました。

意

見

交

換

三間座長代理より、令和4年度の活動方針が説明されました。
内外でのレーザー核融合に関する研究動向報告を踏まえて、意見交換が行われました。レーザの変化を踏まえ、IFEフォーラムの活動指針を紹介さー核融合研究が加速する中、海外との競争も見据えてれました。
方針に基づき、早急に我が国の技術開発を進めるべきとの議論があ

1）
レーザー核融合エネルギーの実現を加速するためのりました。
状況は大きく変化し、サイエンスフェーズからパワーレーザーによる高エネルギー密度科学に関すエンジニアリングフェーズに移行しつつあるので、新たる国家的研究開発拠点の実現を支援する。
そのためなフェーズでの具体的目標、方策を明確化し提示するにIFEフォーラム主催の産学官の協奏の場である有ことが重要であるという意見がありました。活発な議識者会議を実施する。

論のうちに閉会となりました。

2）
レーザー核融合エネルギー開発に関する検討活動

IFEフォーラム講演会報告
大阪大学レーザ−科学研究所

■概 要

重森 啓介

2022年3月16日に標記講演会がオンライン形式で実施された。
昨年度はCOVID-19感染拡大防止のため中止となったことから、2年ぶりの開催となった。
オンライン開催ということもあり出席者は例年と比較して大幅に多く、産官学より合計で127名を集めた。
講演は2件で、レーザー核融合の応用として新たな可能性を秘めた水素製造技術、そしてレーザー核融合炉で重要な構成要素である半導体レーザーの製造技術に関して、時節を得た興味深い内容であり、出席者からも多くの質問が寄せられた。

・3・

講 演 内 容

IFEフォーラム

高温ガス炉とカーボンフリー水素製造技術の研究開発
日本原子力研究開発機構
高温ガス炉研究開発センター
水素・利用研究開発部 次長

久保 真治氏

我が国が宣言した2050年までにカーボンニュートラルの実現に向け、原子力は化石資源を使用しない安定的電力供給や非化石資源由来の水素製造などで貢献可能である。高温ガス炉は、被覆燃料粒子・黒鉛ブISプロセスの研究開発は、基礎的ガラス機器試験のロック減速材・ヘリウムガス冷却材を用いることで物次段階である実用工業材料製機器試験（セラミックス理的特性による優れた安全性を発揮するとともにヘリ材、耐食ライニング材、耐食耐熱金属材）の段階までウムガスタービン高効率発電システムを用いたコジェ到達している。講演では、高温ガス炉の構造とその安ネシステム（発電/水素製造）を含めて多様な産業用の全性の概要、高温ガス炉熱利用システムの構成、原子熱利用システムを構成することができる。熱化学水素力機構における水素製造法など熱利用技術開発の状製造法 ISプロセスは高温ガス炉の高温温度域に適合況について紹介された。
質疑応答では、高温ガス炉のした化学反応を駆動して、二酸化炭素の排出がない安全性や社会的意義、水素製造に関する技術的課題

水分解による水素製造法であり、原子力機構におけるなどの内容が扱われた。

半導体レーザ製造技術の現状と将来展望
浜松ホトニクス株式会社
化合物材料センター
上席執行役員新垣 実氏

最近は、半導体レーザの性能向上や低価格化により、半導体レーザが産業用光源として大量に使われるようになってきた。このような産業用途の半導体レーザでは、従来の高出力化といった性能向上だけでな短納期の半導体レーザ製造技術を確立することを目く、市場価格に見合う低コスト化、顧客の要求に迅速指した化合物半導体生産拠点を設立した。
講演では、に対応するため短納期化、などの新たな半導体レーザ新たに設立した化合物材料センターにおける上記の製造技術が要求される。このため浜松ホトニクスで取組みについて紹介された。
質疑応答では今後のコスは、従来手作業で行っていた半導体レーザの製造工ト削減の可能性などの内容が扱われた。

程を、できる限り機械化・自働化し、高品質、低コスト、・4・第２回 IFE フォーラム・パワーレーザーと高エネルギー密度科学技術に関する有識者会議
大阪大学レーザ−科学研究所

三間 圀興

実験とシミュレーションによりパラメーターをサーベイ

標記のIFEフォーラム有識者会議が令和4年4月14日（木）
東京都千代田区衆議院第一議員会館 国際会議室において開催されました。
この会場で開催できるようになったのは塩谷立衆議院議員の好意によるものです。
会議場の様子を図１に示します。

し、ターゲットならびに入力レーザー波形を改良し、昨年に至り自己点火を実現することに成功し、初めて慣性核融合の原理が実証されました。
これより実用化に至るには、いわゆる魔の川とか死の谷とかダーウィンの海とかをいかに乗り越えるかの議論をこれから始めなければなりません。私どものこの場の議論において、日本としてこの状況において、今会議に先立ち、長年この有識者会議でご助言いただ

後取り組むべきことをどう設計し、世の中に説いていくいた故有馬朗人先生のご逝去を悼み黙祷を捧げた。

か、あるいは支援を求めていくかということを検討する

続いて、有識者会議議長 近藤駿介（原子力発電環境有意義な場となりますことを祈念して、私の開会の挨拶

整備機構理事長）
より、以下の開会の辞がありました。といたします。
」「この有識者会議はこれまでに各方面に対して、レー続いて、主催者を代表してIFEフォーラム座長 髙西

ザー核融合の実現を目指して、関連分野の拡大を視野一光（関西電力 執行役常務）よりの挨拶と、森英介衆に入れて、人材育成に関する中核的な拠点を整備すべ議院議員ならびに塩谷立衆議院議員より祝辞をいただ

しと提言をしてきたところです。一方、学術会議ではきました。

2020年6月に、これに関する専門家から構成される小続いて、基調講演としてレーザー学会会長 久間和生

委員会で、2年にわたって議論を踏まえた検討を基にし（農業・食品産業技術総合研究機構 理事長）より、以て、「パワーレーザー技術と高エネルギー密度科学の下のパワーレーザー関連の科学技術への期待が述べ量子的飛躍と産業創成」というタイトルで提言を公表しました。
この提言は、多岐にわたる分野の諸課題の解決に寄与する多様な研究を推進するのに適した、多ビーム高繰り返しの大型パワーレーザー装置をもつ中核的研究拠点を整備するべ
きとしています。
この会議のメインテーマであります慣性核融合では、2009年に米国が国立点火施設、NIFを完成させて、自己点火の達成を世界中が見守っていました。
以来、担当者は懸命な努力を重ねて

図１ 会議場風景（衆議院第一議員会館 国際会議室）

・5・によるシステム革新が加速されると期待します。
」
レーザー学会会長の講演を受けて、本会議の主題である「パワーレーザーと高エネルギー密度科学技術」の動向と我が国の開発戦略につき兒玉了祐 大阪大学レーザー科学研究所所長より以下の説明があり審議が開始されました。
「パワーレーザー中核拠点構想を提案させていただきたい。これまでのパワーレーザーの研究開
図２ 髙西一光 IFEフォーラム座長（左）、森英介 衆議院議員（中央）塩谷立 衆議院議員（右）発では、エネルギーをできるだけ大きくし、レーザー強度を強くして新しい極限の状態を作り学術をられました。

展開することが追求されてきた。
これに対し、2015年以「温暖化抑制のため、温室効果ガス（GHG）の排出削

来の関係コミュニティーの議論で、高い繰り返しの平減は世界的課題ですが、GHG排出削減をコストではな均出力の大きいレーザーで世界を先導するべきとなっく、成長の機会と捉え、「経済発展と温暖化抑制の両た。
その結果、繰り返しを上げることで、新しい学術、新立」を狙うことが重要です。このためには、Society5.0しい技術を多く生み出すことができ、さらに最近のデの概念であるサイバー空間とフィジカル空間の高度なータサイエンスに必要なビッグデータを繰り返しレーザ融合による「データ駆動型産業プラットフォーム」の構ーにより得ることができる。

築が必要です。

一方、アメリカの核融合実験施設NIFでレーザー核レーザー学会会長としての仕事の一つとして、所属融合の点火燃焼がほぼ実現し、新たなエネルギー源との先生方にお願いして、「2050年カーボンニュートラルなる可能性が出てきた。
カーボンニュートラル2050年がへのレーザー技術の貢献」という提言書を取りまとめ、社会的な課題で、そこからバックキャストすると2030今年の 1月に公表しました。
この提言書では、レーザー年ごろまでに、レーザー核融合炉工学の研究を本格的技術は、国内で10〜20％、世界で5〜10％のGHG削減に開始する必要がある。
アメリカの核融合点火は1日にに貢献できるポテンシャルがあり、カーボンニュートラ2回ぐらいしか打てないレーザーであり、大阪大学の現ル実現に向けて非常に有効であるとしています。

在のレーザーも1時間か2時間に1回しか打てない。一レーザーは非常に普及が進んでおりますが、レーザ方、高平均出力のレーザーがいろんなところで開発がー技術をまだまだ発展させなくてはいけません。
例えば進められており、レーザー加工などに向け繰り返しレー出力をさらに上げるとか、波長領域を拡大することによザー開発が進んでいる。
大阪大学も10年以上前から半って、光通信、照明、自動車等への利用がますます増え導体レーザーを励起光源にして、日本が得意のセラミるはずです。
さらに農業や、今日の話題であるレーザーックレーザーを増幅媒質とする開発を進めてきた。そ核融合など新しい分野へ利用が広がっています。の結果、現在、1秒間に100回打てるkJ級のレーザーの特に半導体レーザーは、日本が非常に強い分野です

実現に目処が立ってきた。
2050年のカーボンニュートラが、これをさらに強化することが必要だと思っていまルに向け、レーザー核融合発電所ではターゲット利得す。
例えば 50〜60％程度のエネルギー変換効率を80100が要求される。
これに対し、熱源を直接水素製造に％以上にすることによって、世の中のレーザー技術の使うことでより低いターゲット利得でエネルギー応用の活用が大きく変わると思います。
今後、レーザーの高効可能性も提案されている。

率化・低コスト化や、レーザーとサイバー・フィジカルシ

以上まとめると、2030年までに多目的な高繰り返しステムの融合を推進することで、レーザー技術を応用大型レーザー（J-EPoCH）を用いた研究開発を開始すしたクリーンエネルギーの生成、あるいはレーザー適用ることが重要であり、レーザー核融合で世界を先導す・6・

るためには、中核拠点を早期に立ち上げることが不可

ン・エナジー・サイエンス（OFES）
が主催で、今年の2月欠である。
さらに、中核拠点により知財を確保することの下旬に、ワークショップが開かれ、日本から視聴しや人材育成の活性化が不可欠である。
特に、2030年以た。
非常に活発な議論が行われTime is Nowがキーワ降の研究開発の展開を考えたとき、急がなければいけードになった。
そんなような表現で、核融合はいつも20ないのは人材育成である。
2050年を見越して人材を育年先30年先と言っていたがだいぶ状況が変わってきたてるには、繰り返しパワーレーザーを多目的に多くの研の印象を持った。

究分野の方に使ってもらうことが必須と考えている。
こComment: 初めてJ-EPoCH構想を聞いたのは5年前れまでも提言してきたように繰り返しパワーレーザー（2016年）である。
以来、これならオールジャパンで動いは、新しい材料を作り出すとか、あるいは宇宙のゴミをて、産官民一体となって、ハイパーレーザーの学術、応取り除く手段とかいろんな目的に使うことが可能であ用、そしてレーザー核融合の実現を加速でき、世界をる。
結果的に世界から人が集まって、人材が育つと思っ先導できると私は感じた。
私はJ-EPoCH構想に刺激さている。
我が国の今後の推進方策につき、ご意見を賜れて、昨年夏にレーザー核融合スタートアップEX-Fu-れば幸いである。
」

sionを有志3人で設立した。

上記の兒玉所長の提案を受けて審議があり、多くのComment: 兒玉先生の話が非常にまとまってきた印象貴重な意見をいただきました。いくつかの意見と質疑である。
ここまで来たらナショナルプロジェクトとして、応答を紹介すると以下の通りです。

きちっと取り上げる動きが出てくることが目標になる。

Q なことである。その後の諸課題として、１）さらに核融国として取り上げるには、世の中が「うん、そうだな」と合利得を高くすること。
２）
日本として繰り返しを経るなりしスが必要である。て、点火を目指す。３）エネルギー応用として水素を製造す

Comment:「若手が考える原子力の将来、民間資金にる。
その中でどこに力を入れてやろうとしているのか？

よる核融合イノベーション」というタイトルの講演があNIFによって、核融合点火に成功したというのは大きならないといけない。この点につき、何かいいアドバイ

A 置いて、できるだけ早く知財を押さえていくとか、人をった。
今や核融合の世界に民間資金がどんどん入って育てるというところに注力すべきと思っている。

1,000億増えて3,000億になったとのことである。
それぐ我国としては「炉」を目指し、繰り返しのところに中心をきており2020年で累計が2,000億円、1年後2021年にはQ ー調整がうまくいき、画期的に性能が上がったと思う

らい核融合を目指した研究に民間の資金が入っていが、ニューラルネットワークは何をやって、どういう物理の進世の中の研究開発のモデルが変わってきているという展につながったのか。

ことを念頭に置く必要がある。

NIFで、ニューラルネットワークなどを使ってパラメータる。このメッセージは「政府よ、頑張れ」ということで、以上の意見をもとに、近藤議長より、「有識者会議と1日に1回か2回の爆縮実験結果をデータサイエンスにA かけるため、米国では10年間の実験結果をずっとためしては専門家の議論を踏まえて、わが国の政策、施策続けて、それを基に機械学習をさせて最適化していった。

において本日の議題が重要ということを世に問う必要

そのため、NIFが2009年に完成して2014年の点火実がある。
その問うべき内容をきちんとすることが大事で証を目指していたが達成できず、その後一つずつ課題ある。
そのため、本日の提案とご意見を踏まえてさらにを解決して成功に至った。
我々も、プラズマ実験で機械精緻化していく必要がある。
これだけ世の中が変わっ学習を取り入れるためビッグデータを蓄えるようにしててきたことも考慮し、いただいたご指摘を参考にして提いる。
その延長で、核融合の反応そのものの最適化を案を精査する作業を有識者会議専門委員会で行い、することを始めかけている。
同様のことが核融合炉に説得力のある提言を社会と共有できるようにしたい。
」

なっても必要と考えている。と会議の総括があり、第２回IFEフォーラム有識者会

Comment: アメリカDOEのオフィス・オブ・フュージョ

議は閉幕しました。

・7・

編集後記

この夏、東北、東京、中部の各電力管内では、安定供給に必要な電力予備率が非常に厳しい見通しになっています。国の対策では電力会社に対して休止中の火力発電所の再稼働、電力使用者に対しては節電の呼びかけをするようですが、予想を超える猛暑になると停電になり大変な事態に陥りそうです。
今後毎年繰り返されそうなこの事態解決のため、クリーンなエネルギーであるレーザー核融合の早期実現が望まれます。
編集委員 樋口 誠一（関西電力）、宮本 修治（兵庫県立大学）
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：https://www.ilt.or.jp/ife-forum/・8・