レーザー核融合技術振興会
2022.3.30

104No.

総合討論パネラー（左上から右下）笹尾 真実子（コーディネータ）、落合 誠、久間 和生、
野田 進、小林 洋平、河内 哲哉、兒玉 了祐、岩田 夏弥、藤岡 恵子（敬称略）

2022年2月3日「日本学術会議・IFEフォーラム公開シンポジウム」オンラインで開催

日本学術会議・IFEフォーラム公開シンポジウム「将来のエネルギー科学技術に向けたパワーレーザーと高エネルギー密度科学の役割と展望」報告
大阪大学レーザ−科学研究所

三間 圀興

推進されているので、我が国としてはこれらに伍して表記公開シンポジウムが日本学術会進めてきているパワーレーザー・高エネルギー密度議（総合工学委員会エネルギーと科学技科学の研究開発を一層強化し、世界最高レベルの繰り返し・高出力の大型パワーレーザー施設を設置し、術に関する分科会）とIFEフォーラムの主

新たな学術の開拓や産業創成に繋がる価値創造・催により、去る2月3日オンラインで開催

人材育成にオールジャパンで取り組むべきというもされました。大阪大学レーザー科学研究のです。

所を主会場としてZoom Webinarで配信

分科会はこの提言を踏まえて、この分野の研究開され、370名以上の参加がありました。

発を、我が国のエネルギー科学技術の進展に必須の新技術・新材料の創成と人材育成に寄与することも視野に入れてどう強化するべきかにつき、熱エネル

開 会

ギー利用や熱・電気エネルギー変換に関する分野か

会議の冒頭、エネルギーと科学技術に関する分科らの入力も得て議論することは、2050年カーボンニ会ハイパワーレーザー技術と高エネルギー密度科学ュートラル（CN）が唱えられている今、時宜を得てい小委員会ると考え関連分野の取り組みの報告とパネル討論と近藤駿介委員長の開会の辞で以下のシンポジウムの趣旨が述べられました。

で構成されるこのシンポジウムを開催することにい「本日は、この公開シンポジウムにご参加賜り、誠たしました。370人を超える参加者を得て実りある会にありがとうございます。日本学術会議総合工学委

合としたく、全力を尽くしますのでよろしくご協力の員会エネルギーと科学技術に関する分科会は、2020ほどお願いします。
」

年6月に、「パワーレーザー技術と高エネルギー密度科学の量子的飛躍と産業創成」と題する提言を公表

引き続き、日本学術会議第三部部長 吉村忍先生しました。この提言は、「レーザー核融合」、「高圧物の挨拶では「本日のこのシンポジウムで議論される質科学」、「レーザー生成量子ビーム利用」、「レーザ内容につき、CN全体に対する学術会議の大きな取ープロセス」等に関する研究開発が、次世代のエネり組みの一つとしてしっかりと位置付け、他の分野とルギー科学技術・産業活動への貢献とこれを担う人も連携しながら進めていければと考えております。」

材育成の観点も踏まえて、激しい国際競争のもとでの期待の言葉をいただきました。
また、
IFE フォーラ・2・ムの高西一光座長の挨拶では「我が国において、レーザー核融合エネルギーの研究開発を加速していくためには、将来の社会実装に向けたマイルストーンを共有化し、産学官が連携して連続、非連続のイノベーションを興し続ける必要があります。また、その担い手である優秀な人材を育成し、輩出される仕組み作りも重要であると考えます。」と激励の言葉をいただ
きました。最後に原子力委員会委員長上坂充先生からは、「本日のシンポジウムが実り多いものであり、ハイパワーレーザーと応用が、日本の基盤技術として益々発展していくことを期待しております。
」とパワーレーザー技術開発への期待を表明いただきました。

基 調 講 演
挨拶に続き、６件の基調講演と総合討論が実施されました。
半導体パワーレーザーに関する野田進氏（京大教授）の講演では、フォトニック結晶レーザーのハイパワー化の研究開発の現状と展望が紹介されました。

シンポジウムポスター

その応用分野の例としてLiDAR（レーザーレーダー）が取り上げられ、フォトニック結晶レーザーを用いる場合、ビーム結合が必要なファイバーレーザーを用いプロセスなどのパワーレーザーの利用例が示されまた場合の値段が200万円ほどするのに対し、フォトニした。

ック結晶レーザーでは0.5ｍｍ×0.5ｍｍのチップ単体パワーレーザーと高エネルギー密度科学に関するですむので、格段に安価になるとしています。また、

兒玉了祐氏（阪大レーザー科学研究所所長）の講演

将来のレーザー核融合ドライバーとしてもその応用

では、先端キーテクノロジーの開発推進と統合が重に大きな期待が寄せられました。

要であり、我が国の強みである「半導体レーザー、セレーザープロセスに関する小林洋平氏（東大教

ラミック材料、光学薄膜」の分野にIoT制御技術、AI授）の講演では、我が国の人口減少とCNに対応する技術、センサー技術を統合し、レーザー核融合などには労働生産性の向上や省エネ技術が重要であり、のエネルギー技術開発に生かし、CNにも貢献するこ物づくりのCPSの構築や機械加工からレーザー加工とが重要であると指摘がありました。
また、レーザーにおいてパワーレーザーは重要な役割を果たすこと核融合や省エネルギー新材料の開発などの長期的が指摘されました。例えば、脱炭素社会実現に向けなエネルギーセキュリティーに貢献し、世界をリードて、再生可能エネルギー利用のためのEVや蓄電池するには、高平均出力レーザー設備を持つパワーレ製造へのレーザー溶接の利用、ならびに省エネルギーザー中核拠点を作り、それを活用して国際連携プーのための航空機などの複合材料加工のためのレーロジェクトを推進し国際的人材を育成することが重ザー切断利用、歯車など耐摩耗性向上のためのレー要であることが提案されました。

ザー表面改質や半導体の微細化のためのレーザー

熱エネルギー利用に関する藤岡恵子氏（ファンクシ・3・久間総括コメントョナル・フルイッド社 社長）の講演では、CNや省エネルギーにおける熱エネルギー利用の重要性が指摘さ総合討論の冒頭、CNに向けたレーザー技術の応れ、熱機器の性能向上、熱移動・熱輸送に関わる機用につき久間和生氏より総括の意見をいただきまし

器や材料の開発・性能向上、ならびに熱利用システムた。その中で、以下のレーザー学会の活動が紹介さの普及が課題であると指摘されました。
これらに加えれました。て、熱エネルギー需要と供給についての情報整備、「レーザー学会では今年の1月に、2050年カーボン政策的支援、ならびに技術にとどまらない未来社会ニュートラルへのレーザー技術の貢献ということで、のエネルギービジョンの創成と共有が重要であるとレーザー学会に所属する先生方にお願いして、提言提言されました。

書を作りました。
ポイントは、
１）
半導体レーザーを中レーザー駆動量子ビーム利用に関する河内哲哉

心とするレーザーの高効率化、
２）半導体レーザーを氏（QST 関西研所長）の講演では、レーザー駆動量使ったシステムの分野を広げシステム革新を目指すこ子ビームは、医療、エネルギー、物づくりなど様々な分と、３）クリーンエネルギーの生成に向け、レーザー野への利用可能性が紹介されました。
その実現のた核融合や太陽光励起レーザーを開発、が重要であめ、安定に高い平均出力を出せるレーザー技術の確る。
また調査により、精度よい予測ではないがレーザ立とその照射・制御システム開発が必要であり、高平ーを活用することにより2050年に国内では10％〜20均出力のパワーレーザーを有する中核拠点が重要な％、世界では5％〜10％のＧreenhous Gas（GHG）削役割を担うことが指摘されました。

減に貢献するポテンシャルがあるということで、より最後に、エネルギー最適化に向けた企業の取り組よいレーザーの開発が極めて重要であるということ

み例に関する落合誠氏（東芝エネルギーシステムズが分かってきました。
」

ジェネラルマネージャー）の講演では、
CN, Quality

またCN実現には、Society5.0によるスマート社会of Life（QoL）の向上にむけ、環境・エネルギー分野の実現が不可欠であるとの意見もいただきました。

において、原炉等のエネルギーインフラのミューオン続いて、久間氏の意見も踏まえて、パネラーならびイメージング検査、小型原子炉開発（マイクロリアクタに会場の間で意見交換がなされました。以下４つのー）、マイクロチップレーザーによるレーザー超音波

視点で出された意見の概要は以下の通りです。

法などのユビキタスな検査計測システム開発、レーザ
ーピーニングによる応力腐食割れ予防や疲労強度改

パワーレーザー技術と新産業創成とTRL

善など、産業界におけるパワーレーザーの利用の研

１）持続的に研究開発を進め、その成果を時期を見究開発の現状が紹介されました。これらのCN、エネて事業化する。その過程のいろいろなステージで人ルギー、インフラレジリエンス、QoLに関連する技術材を育てる必要がある。

開発で、企業として社会貢献に努めていることが報

２）
今回のコロナで、学生たちが何を望んでいるかわ告されました。

かったことがある。
いわゆるリモート、いわゆるサイバー空間での活動はできたが、一方でものすごくリアル総 合 討 論な活動を求めていることがわかった。
リアルとサイバ

上記の基調講演を受けて、写真のコーディネーターが一緒になった形で展開していくことの必要性がー 笹尾真実子氏（東北大名誉教授）と講演者ならびクローズアップされた。さらに言えば、本当に人が集に久間和生氏（レーザー学会会長）と岩田夏弥氏

まる空間、すなわち国内に国際的競争力のある拠点（阪大准教授）による総合討論で、シンポジウムの議で海外の拠点と連携・競争することが重要である。

論が総括されました。

３）研究計画を立てるにあたり、TRL（Technology・4・Readiness Levels）の評価実現までのロードマップを

３）
最近の日本の科学技術の低下が問題になってい作成して議論する必要がある。

る。一つの原因は、若手の研究者たちが海外の一流

４）TRLはまだまだアカデミアにはなじみの薄い言の機関に行って、自ら研究する意欲を持つ若手研究葉である。
TRL5は実験室の中での原理実証であり、者の数の減少である。その結果として、海外との共これは普段やっている研究とほぼ同じである。
TRL6

著論文もものすごく減っている。中核拠点での研究〜7ぐらいまでいきなさいと言われると難しい。

開発では、海外の拠点とのネットワークで若手研究

５）ハイパワーレーザーがもたらす先にあるゴールに者の育成も含めてやる必要がある。

は、いろんなものがある。
高繰り返しパワーレーザー

４）
現在の日本の企業では海外の経験があることがが、物理学などの学術応用のみならず産業応用に広プラスになっている。以前は会社の留学制度の応募がっていくのが共通認識だが、学術応用でのTRL評がものすごい倍率だったが、最近は倍率がそれほど価も考える必要があるのではないか？

上がらないのが問題である。
実際海外に行ってみて、その社会の中で自分の実力だけでやってみるという熱エネルギー利用とCNへの貢献についてモチベーションを如何に上げていくかというのが課

１）水素の製造・メタネーションは日本のカーボンニ題である。

ュートラルの中で非常に大きな柱になっている。
核融変重要である。

エネルギー科学技術と学術研究のあり方と研究開発中核拠点

２）核融合炉からどんな熱が出てくるかに非常に興

１）パワーレーザーは、高エネルギー密度科学の複味がある。多量に200℃くらいの熱が出るのであれ雑な相互作用を通して、物質がどのような姿を見せてば、この温度域の熱を利用する技術は現在でも非常くれるのか、そしてどんな機能を発現するのかといっに成熟しているが、社会システムとしてうまく生かすた研究を可能にするものである。その解明には個別ためのインフラや制度の完備が課題である。の分野ではなくて、物理、化学、数学といったさまざ

３）
レーザー加工技術は、熱エネルギー利用にとってまな学術分野の融合研究を展開していくことが鍵で重要な熱伝達、流体と電熱と熱伝達を促進するようある。

な表面加工であるとか、蒸発を促進するような表面

２）世界で多数の大型パワーレーザー施設では、真加工、あるいは材料開発自体にも応用が考えられる。

空の物理から核融合燃焼プラズマの科学まで、新し合による水素製造は選択肢が増えることになり、大い領域が展開されようとしている。世界と共に日本

ネットワーク・国際連携と人材育成

が、これからの世界に必要とされる学術や産業を先

１）パワーレーザー施設の連携を米国では10機関ぐ駆していくためには、最先端の研究をできる環境がらいがやっている。
その中でまとまって施設整備をやあることが重要である。っている。
我が国も、米国のネットワークとリンクしパ

３）
J-EPoCHなどの大型パワーレーザー施設は、世界ワーレーザーの施設連携をやるということは重要。と伍する研究環境を提供するものである。研究拠点２）現在、我が国のレーザーネットワークにはレーザが国内にあるというのは、日本の若い学生やこの分ー加工分 野のデジタルトランスフォーメーション

野に進もうと思っている若手研究者にとって、とても（DX）がある。米国の予算規模は100倍近く大きい励みになることである。

が、米国とも連携する道が開かれたと考えている。
人４）自然科学から社会実装につなげるには、産官学材育成を含めた形で国際的ネットワークを進めるべが融合したネットワーク拠点を国内に作ることが有きである。

効である。

・5・

５）中核拠点での共同利用・共同研究は、研究成果

ま と めの評価基準、新しい課題創出、共通のブレークスルーポイントを持つことができるメリットがある。

以上の総合討論により、「パワーレーザーと高エネ

６）我が国の人口減少は大きな問題であり、人材育

ルギー密度科学は、科学技術・産業技術Society5.0

成がさまざまな分野の共通課題である。人口が減じならびにCNの実現に重要な役割を果たすものであた分知財生産効率を上げる必要がある。
若い人々がり、長期的に我が国が世界をリードするには、国際的今まで以上に科学技術に強い関心を持てるような政人材育成のため 世界の道場 としての中核拠点を身策が必要である。

近に持つべき」と結論された。

７）
中核拠点を作ることによって、ポスドクから、ドク最後に疇地宏氏（総合工学委員会エネルギーと科ターを取った人たちの活躍する現場（キャリアーパ学技術に関する分科会委員長）より閉会の辞が述べス）を作り、大学院の研究がそのまま研究者としてのられ盛会裏にシンポジウムは閉幕した。

道につながる人材育成の場が必要。

Fusion Power Associates
42nd Annual Meeting and Symposium
報告
大阪大学レーザ−科学研究所
標記会合が2021年12月15、16日の2日間にわたって行われた。
今年はハイブリッド開催ということで、ワシントンDCのGrand Hyatt Washington
Hotelを主会場として、ネット配信が同時に実施された（海外からの講演者を中心に約半数はリモート講演であった）。
セッションは合計で9セッションが行われ、米国内および国際的な動向が磁場閉じ込め方式、慣性閉じ込め方式に関する技術的な内容のみならず、今後の計画など政策的な領域も交えて講演・議論が行われた。

・6・

重森

啓介

ーザー核融合において注目を集め

レ たのはやはり昨年8月に行われたNIF（National Ignition Facility）における実験結果に関するトピックであった。米国
ローレンスリバモア国立研究所のTammy
Ma氏より報告があり、8月8日の実験結果に関する詳細と、それに引き続くフォローアップ実験の結果速報が述べられた。
8月8日の1.35MJ出力ショットの後、3ショットが実施された。
現在のところ、核融合出力として8月8日の結果を凌駕するものは得られておらず、その検討や解析が行われている。今のところ明らかになっているのは、1.35MJショット造の遅延などにより2025年のプラズマ実験開始はの条件と比較して燃料ターゲットのクオリティが低困難な状況となっている。
その後に控える2035年のい（アブレータ厚の均一性、シェル中の欠陥）
ことなDT燃焼実験も遅れが避けられない見通しであり、どが原因として挙げられており、より高パフォーマン

2022年中に全体スケジュールのアップデートが行わスの条件を模索するためのフェーズに入っているとれる予定とのことであった。の見解が示された。このNIFの実験結果をもって、レーザー核融合はIFE（Inertial Fusion Energy）の他のセッションとして注目を集めたのはへ舵を切る方針が明確に示され、具体的にはDOE

そ Private Sector&Partnership 、すなわちスの資金提供をベースに、コミュニティワークショップタートアップとも呼ばれる核融合に特化した企業にの開催など今後様々な活動を進めるとの説明があよる核融合研究開発である。これまで核融合は国った。現在、その予算拠出が議会で議論されておレベルのプロジェクト研究開発が主であったが、民り、今後5年間で毎年140万ドルの案がリストアップ間の投資による動きが昨今活発化しており、本会合されているとのことであった。

でも合計で9社からの発表が行われた。これらスタートアップ企業の位置付けは様々であり、投資を主N 設ということで、学術研究には欠かせない眼と置いているもの、実際に小型装置を構築して開存在であるが、今後のIFE開発では高繰り返しレー器として展開しているものなどが挙げられる。たとザーの存在が必須であり、このための開発計画もえば英国のCommonwealth Fusion System社は独すすめられつつある。具体的にはスタンフォード大自の磁石開発技術をもって発電に供する核融合炉

学SLAC国立加速器研究所の自由電子レーザー施を建設する予定で、2000億円を超える出資を獲得

設LCLS（Linac Coherent Light Source）にあるレしている。
現状はまだ歴史も浅いスタートアップフェー ザ ー施 設 M E C（ M a t t e r i n E x t r e m eーズであっても、今後の展開で熟成を重ねることにConditions）のアップグレードと連携し、10Hzベースより、これらPrivate Sectorが核融合開発に欠かせのハイパワーレーザーを構築するという計画が示さない存在となる可能性が高い。なお、このセッショれた。後の講演で登壇したSLACのSieg f r ied

ンのプログラム中で唯一の日本企業であり京都大Glenze氏の講演でも詳細が説明されたが、レーザ学発のスタートアップである京都フュージョニアリンー開発に関する連携だけでなく、レーザー核融合

グからも発表が行われ、大阪大学と共同で検討をで重要な学理とSLAC-LCLSで行われている高エ行っているレーザー核融合炉による水素製造技術

ネルギー密度科学に関する学術的な課題を関係付も紹介された。

IFは世界最高エネルギーを持つレーザー施発をすすめているもの、核融合炉の要素技術を武け、幅広い協力体制がとられていることが印象的であった。
体を通して、様々な発表やスピーチの中で全 NIFの8月8日の実験結果に関する言及がなた核融合全体の話題として、ITER（国際熱ま 核融合実験炉）に関する進捗が報告されされた。やはりレーザー核融合の点火・燃焼実証とた。建物やインフラン関係の工事は80％終了しておいうマイルストーン達成は、核融合研究・開発に関しり、残る制御棟，電源供給棟などの建設が進められて大きなインパクトであり、核融合界全体におけるている。各コンポーネントの供給は85％完了とのこゲームチェンジャーと認識されているように感じた。とであるが、COVIDによる影響、コンポーネント製・7・編集後記

昨年8月のNIFの点火燃焼達成からもう半年も経ちました。一方で2050年カーボンフリーの社会的要請があります。レーザー核融合が早期に核融合出力を実現し、これに貢献することを期待します。その際には半導体レーザーも広い産業応用からの需要の効果で製造コストが大幅に下がることも期待されています。
IFEフォーラムには、これらが速やかに進められるよう、ますます大きく貢献することが期待されていると思います。
ＰＳ：長らく担当させていただきましたフォーラムフラッシュの編集ですが、筆者（HS）はこのNo.104をもって退任となりました。長い間お世話になり、ありがとうございました。
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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