インフォメーション■会議報告
３８th IEEE International Conference on Plasma Science（ICOPS）および２４th IEEE Symposium on Fusion Engineering（SOFE）
大阪大学レーザーエネルギー学研究センター

た．続いて間接照射型レーザー核融合を用いた核融合発電炉（LIFE）の概念設計について報告された．電力事業者の要求に応えるために，発電コスト，建設の頻度とコスト，許認可の容易さ，信頼性・可用性・メンテナンス性・検査

藤岡慎介

性，施設稼働率，計画停止と迅速な再起動，資本保護，市民による許容，導入時期などを決定要因に据えて検討を

２０１１年６月２６日から６月３０日まで米国イリノイ州シカゴ

行っている．１０年単位で核融合中性子負荷に耐えられる材

市郊外にあるハイアットリージェンシー・マコーミックプ

料が存在しない現状と，２０５０年までに核融合発電の導入をレースにて，ICOPS/SOFE が同時開催された．会場はダウ間に合わせねばならない（Timely delivery）という状況をンタウンからバスで２０分ほど離れており，ホテル周辺には踏まえ，最も材料への負荷の大きい炉チャンバーを一年単レストランおよびマーケットがほとんどなく，いささか不位で入れ替えるという大胆なアイディアが目を引いた．炉便であったが，網目状に張り巡らされたバス路線を利用す

チャンバーを使い潰しながら，それ以外のシステムの完成れば，ダウンタウンやチャイナタウンに安く移動できるの度を高め，適切な炉用材料が開発された段階で発電プランはありがたかった．近くに出張する機会がある方には，トとして完成させる．レーザー核融合発電システムにおけChicago Transit Authority（CTA）が旅行者向けに販売しる各コンポーネントの独立性を生かした戦略と感心させらているビジターパスをオヘア空港で購入することをお薦めれた．

したい．

大阪大学は GEKKO-LFEX レーザーを使った高速点火

ICOPS または SOFE の一方の会議に参加登録すれば，両レーザー核融合研究の進展を報告した．世界最大のペタ方の講演を自由に聴講できるという仕組みであり，様々なワットレーザーである LFEX レーザーを用いて加熱効率分野の発表が聞けるように工夫されていた．ICOPS/SOFE

２０％が達成されたことを報告し，高速点火方式による点火の合同プレナリー講演では，米国の国家安全保障における実証に向けた大きな一歩であると評価された．

高エネルギー密度科学の重要性，次世代半導体製造用の極米国海軍研究所（NRL）は，レーザー核融合用ドライ

端紫外リソグラフィの開発，後述する中国におけるエネルバー候補である大出力 KrF レーザーの開発状況を報告しギー開発動向が取り上げられた．

た．KrF レーザーと衝撃波点火を組み合わせれば 500 kJ

発表件数は SOFE が２３１件，ICOPS が５３４件であった．著でターゲット利得１００が達成可能であることが，二次元流者の専門は慣性閉じ込め核融合研究であり，かつ SOFE体シミュレーションで示された．核融合発電炉に向けて，に登録したことから，偏った報告になることをあらかじめKrF レーザー励起用の全固体パルスパワー発生器が 300 Mご容赦頂きたい．SOFE の招待講演プログラムは，各国のショット以上の繰り返し運転に耐えられたこと，大面積の核融合実験装置の成果報告で構成されていた．ITER からカソードが開発され大面積電子ビームを使って大口径レー始 ま り NIF（米 国），Wedelstein 7-X（独 国），JET（欧 州），ザーを安定に励起できること，ガス流を制御することでJT-60SA（日本），KSTAR（韓国），T-15（ 露国），LHD（日レーザー発振時に発生するKrFレーザー増幅器内のガスの本），GEKKO-LFEX（日本），Nike（米国），Z（米国），EAST

温度・密度乱れを繰り返し時間間隔内に回復できること，（中国），SST-1（印国），MAST（米国），NSTX（米国），AS-KrF レーザーの電気‐レーザー変換効率が７％に達するこDEX（独国），DIII-D（米国），ToreSupra（仏国）と，磁場閉とが示され，248 nm のレーザー波長ではレーザー‐プラズ

じ込め，慣性閉じ込め型の主要な核融合実験装置が勢揃いマ不安定性が抑制されることを加味すると，KrF レーザーであった．ちなみに T‐１５については発表がキャンセルさが最も魅力的であると結論づけられた．NRL は High Aver-れた．磁場閉じ込め分野には世界各国に実験装置があり，age Power Laser（HAPL）プログラムとして，国立研究所，加えて ITER という核があるため，研究者および実験装置大学，産業界から研究者を集め，直接照射方式による核融が往来する非常に密な国際連携が実現されているのが印象

合エネルギー開発を推進している．
サンディア国立研究所からは Z ピンチ核融合方式を用い的であった．
慣性核融合研究の進展について報告する．最初に NIFたエネルギー発生炉の概念設計が報告された．円筒状のラの点火実証キャンペーンの進捗が簡単に紹介された．点火

イナーに電流を流しピンチさせ，核融合燃料を圧縮し核融に必要な輻射温度が達成され，流体不安定性の影響を考慮合出力を得る．ピンチ電流が大きいほど，電気から核融合しない爆縮シミュレーションの予測に比して約１７％の核融燃料にエネルギー変換される割合が大きくなるため，ピン合中性子の発生が得られ，燃料を圧縮の微調整が行われ，チあたりの核融合エネルギーを 26 GJ と大きくして，その調整前と比べ５０％の圧縮改善を達成したことが報告され代わり繰り返しを 0.1 Hz に下げていた．サンディア国立研

た．ターゲット利得１の達成は２０１２年の秋冬頃と発表され究所の別の発表では，核融合燃料と同時に磁場も慣性力で５６５

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.87, No.8 August 2011

閉じ込める磁化慣性核融合が報告された．強磁場中ではアる．Li 氏は核融合エネルギー開発をやりたい優秀な研究者

ルファ粒子の閉じ込め長がラーマ半径に置き換わる．磁化は是非中国に来てくださいと半ば本気の冗談を飛ばしてい慣性核融合では，対数スケールで慣性核融合と磁場核融合た．核融合エネルギー開発のためには新たに２０００人の優秀の点火密度の中間に位置する 1021 cm−3 で点火を見込めるな研究者の育成が必要で，国内の核融合実験装置の活用，のがメリットである．高密度を達成するには巨大なパルス

ITER への若手研究者・学生の派遣，国際的な共同研究のパワー装置が必要で建設コストが高くなり，低密度プラズ実施を通じた教育プログラムを立ち上げるとのことであマからエネルギーを取り出すためには大きな閉じ込め容器る．

が必要で建設コストが高くなる．磁化慣性核融合プラズマ

初日の夕方 に Accelerating the Development of Fusionの点火領域はコストが最小値になる密度であるため装置コPower と題してタウンホールミーティングが開催されストが安いと結論された．キセノンのプラズマ銃で DTた．核融合研究者が核融合エネルギーの必要性を訴えるだ

燃料と磁場を圧縮し，磁場強度が 100 T，プラズマ密度がけでは不十分で，核融合エネルギーの必要性を外部が求め21−310 cm ，燃料直径が 5〜10 cm に達したところで核融合る状況を作らなくてはいけない．核融合研究者は，その声点火が起こる．設計ではパルスあたり300 MJの出力が得らがあがった時に，いつまでにいくらでできるのかを答える

れ，1 Hz 運転で 300 MW の核融合出力が得られると報告さ準備を怠らないことであると指摘された．また，核融合エれた．ICOPS では NIF における中性子計測器の開発，Gen-ネルギー開発における最大のリスクは炉心プラズマでは無eral atomics 社による慣性核融合用ターゲットの大量製造，く材料であるという発言は，プラズマ中心の会議では滅多高速点火に関連する相対論的電子ビームの固体中での伝搬に聞けない的を射た発言であった．全般に心構えに関するなども報告された．

議論に終始し，複数ある核融合方式を選択するプロセスに勢いを感じたのは Jiangang Li 氏による中 国 の エネルまで踏み込んだ議論が行われなかったのは残念であった．

ギー開発動向に関する発表であった．米国が一人あたり世界各国での核融合原型炉開発に向けた取り組みを聞い

10.5 kW，欧州が 5.2 kW，日本が 6.3 kW のエネルギーを消たのは，著者にとって今回が初めてであり大変印象深かっ費しているのに対し，中国は 1.5 kW，インドは 0.7 kW に過た．経済成長が鈍った日本・米国・欧州では大規模エネルぎない．今後の経済成長を考えると中国およびインドは，ギー開発へのデマンドは緩まっているが，中国・インドな他のどの国よりも大規模エネルギー源の開発が喫緊の課題

ど急激な成長を続ける膨大な人口を支えつつ地球温暖化をである．第四世代炉，高速増殖炉，高温ガス炉の開発に加防ぐためには，核融合を含む原子力エネルギーの開発は不え，原子炉廃棄物の消滅処理の為の加速器型中性子源によ可欠であると思う．タウンミーティングの中で，「核融合る未臨界炉の開発，その中性子源を Z ピンチまたはレーエネルギー開発が本当に必要だと思うならば，核融合研究ザー核融合炉に置き換える計画など，何でもやるというプ者自身がそのように振る舞いなさい」との発言があった．

レゼンテーションは圧倒的であった．核融合エネルギーは発言者の真意はわからなかったが，「研究者が自らの専門長期的に重要なエネルギー源であり，中国政府のトップかに固執せず，システム全体を俯瞰しながら，一番正しい選ら市民に至るまで幅広い層から支持されており，中国は核択をして研究しなさい．」という警鐘と私は受け止めた．

融合エネルギー開発者にとって正に楽園と言える状況であ（原稿受付：２０１１年７月７日）

会議風景

宿泊したホテルから眺めた会議会場（マコーミックプレース）．
一晩中，無人の廊下の電灯が明々とともされており，一人あたり10.6 kW のエネルギー消費を痛感した．

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