Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.2 February 2015

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幅広いアプローチ活動だより!

１．IFMIF 原型加速器入射器の初ビームに成功１

器組み立てに入ります．その後は超伝導線形加速器等の据

核融合エネルギー実現のためには，核融合炉に使用する付，試験を段階的に進め，IFMIF 原型加速器の完成をめざ

材料の研究開発が必要です．そのため核融合炉で発生する

します．

中性子と同等のエネルギーの中性子を，加速器を用いて発２．IFMIF/EVEDA 事業液体リチウムターゲット実
証試験の完遂１

生させ材料への中性子照射を行う国際核融合炉材料照射施設（IFMIF）が検討されています．六ヶ所サイトの国際核融合エネルギー研究センターにおいては，日欧共同で進め

IFMIF/EVEDA 事業において，中性子源となるリチウ

る幅広いアプローチ（BA）協定の下，IFMIF の工学設計・

ムターゲットの成立性に関わる工学実証試験については，

工 学 実 証 活 動（IFMIF/EVEDA）事 業 を 実 施 し て い ま

大洗研究開発センター高速炉技術開発部との協力の下，同す．この事業の実証活動の一環として IFMIF原型加速器のセンターに実機規模のリチウム試験ループを製作して，約入射器の据付調整が完了し，２０１４年１１月よりビーム調整試

２年間にわたりその実証試験を実施してきました．平成２６

験を開始しました（図１）．

年１０月末でこの試験が成功裏に完了したことを記念し，平入射器は IFMIF原型加速器の中で最も上流に位置し，重成２６年１２月３日に関係者のご列席のもと，同センターにて＋陽子（D ）ビームを発生させるとともに 100 keV まで加速

その完遂式を開催しました．本完遂式では，来賓としてごし，それを後段の高周波四重極加速器（RFQ）に入射する出席いただいた文部科学省の仙波秀志研究開発戦略官，駐機器であり，欧州側実施機関（F4E）が調達を担当，フラン

日欧州委員会代表部広報部長の Karapiperis 博士及び大阪

ス原子力・代替エネルギー庁（CEA）が設計・製作し，原型加速器の機器としてはじめて欧州から六ヶ所に搬入されました．原子力機構は日本側実施機関として，F4E 及び
CEA サクレー研究所並びに IFMIF/EVEDA 事業チームと協力し，入射器の据付調整を進めてきましたが，最終的な各機器の動作確認等を完了し，１１月４日に放射線管理区域を設定，陽子（H＋）ビームによる調整試験を開始しました（図２）．
初ビームは，日欧双方の研究者・技術者の非常に多くの協力や苦労の末に達成したものであり，初ビーム達成の瞬間は制御室で見守っていた日欧の研究者・技術者から大きな歓声と拍手がわき起こりました（図３）．その後の試験では日欧の合同チームによるビーム特性等の測定を実施
し，現在は重陽子ビームの加速試験のための一部改修を実施し，100 keV/140 mA の連続ビーム運転実証をめざす予
定です．

図２

設 置 さ れ た 入 射 器 イ オ ン 源（奥 の 金 属 製 の 箱 の 中），LEBT（低エネルギービーム輸送系，中央の矢印の部分），
ビーム計測系（手前の十字型真空容器）．ビームはイオン
源から引き出され，LEBT を通過し，ビーム計測系内のビー
ムストッパーで止まる．

図３

初ビームを喜び，制御室での記念撮影に収まる日欧の研究者・技術者．

２０１
５年度からは次のステップとして，後段に続く RFQや中間エネルギービーム輸送系（MEBT），RF システム等が続々と六ヶ所サイトに搬入され，いよいよ本格的な加速

図１

IFMIF 原型加速器の全体構成，各研究機関が機器を調達し六ヶ所サイトで完成させる．

１６１

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.2 February 2015

大学の堀池教授からご祝辞をいただくとともに，この日欧協力の下での数々の成果が披露されました（図４，５）．

３．サテライト・トカマク（JT-60SA）
計画の進展２那珂核融合研究所では，日欧が共同で進めている超伝導
トカマクJT‐６０SA の建設が順調に進展しています．
JT-60SA の建設では，三次元 CAD ソフト CATIA を用いて各部品の設計を行っています．現時点において，約８万点以上にも及ぶ部品がモデル化されており，各部品間の干渉チェック，組立手順の検討に活用しています．各機器の仕様を決定するために必要な有限要素法を用いた熱解析，
応力解析，電磁場解析ではこれらのモデルを用いることができるため，効率よく設計作業が進展しています．今回，JT‐６０SA 組立手順の動画を用意しました（図６，７）．これ

図６

JT‐
６
０SA 組立手順（最終セクタの組立）．

までの建設状況とあわせて，最新状況をJT‐６０SAのホームページにて順次公開していますので，是非ご覧ください．
http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/jt60/html/mokuteki̲jt60
sa.html（日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門）（１：六ヶ所核融合研究所，２：那珂核融合研究所）

図４

図５

図７

本完遂式の様子：成果発表する近藤研究員（左），ナスター事業長（右）．

JT‐
６
０SA 本体完成．

本完遂式の様子：EVEDA リチウム試験ループを背にし，実証の完遂記念写真（左），リチウムターゲット容器内を見学している様子（右）．

１６２

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.4 April 2015

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幅広いアプローチ活動だより!

１．IFMIF/EVEDA 事業委員会の開催１による参加含む），CSC スパコンの第３サイクル（２０１３年

２０１５年３月１８日〜１９日に青森県六ヶ所村の六ヶ所核融合

１１月〜２０１４年１１月）における Helios の利用状況，主な研究

研究所において，第１５回 IFMIF/EVEDA 事業委員会が開

成果の報告が行われました．成果報告としては，２０１２年か催されました．本委員会には，欧州側が委員３名と専門家ら利用されてい る Helios 本体システムの利用成 果の他

７名，日本側が高津議長を含めて委員３名と専門家８名，に，２０
１４年２月から利用が開始された Helios 増強システム

これにナスター事業長および事業チーム員１０名の計３１名が（Intel Xeon Phi 搭載）を大規模利用に関する報告も行われ参加しました（TV 会議含む）．

注目を集めました．

今回の事業委員会では，主に IFMIF/EVEDA 事業の事
業計画案等を審議して，本年４月に茨城県の那珂市で開催される第１６回 BA 運営委員会に対する技術的な勧告をまとめるとともに，同計画案等を運営委員会に提出するとの事
業長の提案が承認されました．
事業の主な進捗としては次の通りです．原型加速器については，日本側が契約した業者による本格的な据付け作業が昨年３月に開始され９月から通電試験を開始されており，昨年１
１月にはビーム試験を開始しました．IFMIF の照射モジュール関係の中性子試験は，ベルギーのBR-2炉を用いて，昨年７月から行われていた照射試験が完了しまし
た．リチウム試験ループについては，２０１２年９月から開始した実証試験が，昨年１０月に目標を達成し，実証試験が終

第１６回 IFERC 事業会合の参加者（那珂核融合研究所にて）．

了しました．
（２）第４回 IFERC-CSC 研究会
１

２．IFERC 事業委員会と CSC 成果報告会の開催

２０１５年２月１９日〜２０日の２日間，東京の航空会館で第４（１）２０１５年３月１０日〜１１日に茨城県那珂市の那珂核融合研

回 IFERC-CSC 研究会が開催されました．本研究会は，CSC究所において，第１６回 IFERC 事業委員会が開催されまし活動を開始した２０１２年から毎年１回開催され，CSC を利用た．欧州側からは，デイビッド・メゾニエ議長を含め委員している国内の研究者が参加し，各研究プロジェクトの成３名と専門家８名（専門家５名は TV 会議で参加），日本側

果報告と CSC に関する意見交換を行っています．CSC の国からは，委員３名と専門家９名，これに中島事業長および

内 利 用 者 は，２０１２年 の CSC ス ー パ ー コ ン ピ ュ ー タ ー

事業チーム員８名，書記１名の計３２名が参加しました．今（Helios）の 運 用 開 始 時 に 約１００名 だ っ た 延 べ 利 用 者 数回の事業委員会では，主に２０１４年の年次報告，事業計画のが，２０１４年には約１６０名となり，1.5倍に増加し，日本の核融改訂案等を審議して，本年４月に那珂市で開催される第１６合研究者が利用する主要なスーパーコンピューターの一つ

回 BA 運営委員会に対する技術的な勧告をまとめるとともに成っています．

に，同年次報告，事業計画の改訂案を運営委員会に提出し，今回は３９名の国内研究者（各プロジェクトの研究代表

承認を求めるとの事業長の提案に同意しました．

者）が参加し，核融合プラズマの乱流研究，高エネルギー事業の進捗については，１）計算機シュミレーションセ

粒子挙動に関する研究，核融合炉材料に関する研究なンターは，順調に運用されており，CSC スパコン
（Helios

ど，３３件の研究発表が行われました．２０１４年の２月から運六ちゃん ）の利用により，累積２
７５編（２０１４年１１月時点）

用を開始した，CSC スーパーコンピューターの増強システの学術論文が公刊されたこと，２）原型炉設計では，日欧共ムを大規模に利用することに成功した研究成果等も報告さ

同で中間報告書が完成したことが報告されました．原型炉

れ，活発な議論が行われました．

R&D では，イタリア ENEA が製作した試験装置を用いた

３．サテライト・トカマク（JT-60SA）計画の進展２

SiC/SiC 複合材料とリチウム鉛の共存性試験が開始されるとともに，欧州共同トカマク（JET）の真空容器内ダストの那珂核融合研究所では，JT-60SA の真空容器組立作業が分析が開始されたことが報告されました．

進展しています．また，並行して周辺機器や関連する建屋の整備も順調に進んでいます．

また，IFERC 事業委員会に先立ち，３月９日に那珂研究所において第３回 CSC 成果報告会が開催されました．本報（１）真空容器セクター３４０度分の設置

告会には，第１６回 IFERC 事業委員会に出席する日欧の委

昨年５月から開始した JT-60SA の 真 空 容 器 組 立 作 業

員，専門家，日欧の成果発表者が参加し（TV 会議システム

が，大詰めを迎えています．今年１月にはクライオスタッ
２９６

Information

工しました（図４参照）．この建屋には，超伝導コイルを極低温に冷却するための冷凍機関連の機器を設置します．冷凍機関連の機器調達は欧州分担となっており，機器製作の後，日本に向けて海上輸送されます．主な機器として，圧縮機，冷凍コールドボックス（RCB），補助コールドボッ
クス（ACB），ガス貯蔵タンクがあります．RCB は，サーマルシールドおよび高温超伝導電流リードにそれぞれ
80 K と 50 K のヘリウムガスを，また超伝導コイルに 4.4 Kの超臨界ヘリウムを供給します．RCB と ACB はそれぞれ
直径 4 m×長さ 13 m，重量約 70 t であり，間もなく那珂研に搬入されます．また，ガス貯蔵タンクは，ヘリウムガス
タンク 250 m3 が６本（直径 4 m×長さ 22 m，重量約 74 t），
液化窒素タンクが２本（65 m3 と 100 m3）から成ります．ヘ
リウムガスタンクは現在海上輸送中です．日本が調達する

図１：第４回 IFERC-CSC 研究会の様子．

液化窒素タンク 65 m3 についてはすでに移設が完了していトベース上に９体の真空容器セクター（３４０度分）の設置がます．今春，これらの機器の搬入そして那珂研での据付作完了しました（図２参照）．残りの２０度分のスペースは，欧業を開始します．

州調達分のトロイダル磁場コイル１８個を廻し込むために確（日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門

保してあります．現在，これらの真空容器セクター間を溶

１：六ヶ所核融合研究所，２：那珂核融合研究所）

接にて接続しています．今年の秋には，極低温冷却される
超伝導コイルと常温で運転する真空容器の間の熱を遮る真空容器サーマルシールドの取り付け作業を開始する予定です．
（２）クエンチ保護回路の据付け完了
昨年９月にイタリアより搬入されたクエンチ保護回路の据付けが完了しています．この回路は，超伝導コイルでクエンチが発生した場合に，コイル電流をダンプ抵抗に転流させて安全に磁気エネルギーを熱エネルギーに変換します．クエンチ保護回路は超伝導コイル毎に設置され，ポロイダル磁場コイルに計１０台，トロイダル磁場コイルに計３台（６コイル毎に一台）の合計１３台になります．現在，欧州作業員による調整・試験を実施しています（図３参照）．
今後，新設するトロイダル磁場コイル電源およびポロイダ
ル磁場コイル電源は，このクエンチ保護回路を介して，
JT-60SA の超伝導コイルと接続されます．
（３）ヘリウム圧縮機棟の竣工
昨年５月に着工したヘリウム圧縮機棟が今年２月末に竣

図３

図２

組立中の真空容器セクター９体（３
４
０度分）
．

図４

２９７

据付けが完了したクエンチ保護回路と試験中の欧州作業員．

竣工したヘリウム圧縮機棟と移設した液化窒素タンク．

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.6 June 2015

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１．第１６回幅広いアプローチ（BA）運営委員会の開催

路，高温超伝導電流リード，超伝導コイル用冷凍機などの４月２１日に原子力機構那珂核融合研究所において，第１６

欧州で製作された主要機器が搬入され，据付が行われてい回 BA 運営委員会が開催されました（図１参照）．参加者

ます．日本で製作された１０個の真空容器セクションのうちは，欧州からシーグラー欧州委員会研究イノベーション総９個がすでにクライオスタットベースの上に設置され，セ局エネルギー局長（欧州代表団長）を含め委員３名と専門クション同士の溶接も順調に進んでいます．これらの注目

家１０名，日本側から田口文部科学省大臣官房審議官（日本

すべき成果を祝う式典が４月２０日に開催され，フランス，

代表団長）を含め委員４名と専門家１１名，各事業長及び各

ドイツ，イタリア，スペイン及び欧州連合代表部の代表を事業委員会議長他の計３３名が参加し，IFMIF/EVEDA 事含む欧州と日本からの要人が出席しました．

業，IFERC 事業，及びサテライト・トカマク計画事業のまた，運営委員会は，青森県と六ヶ所村による欧州研究

２０１４年年次報告及び事業計画の更新を承認しました．

者及びその家族に対する高水準の生活支援及び教育支援の

IFMIF/EVEDA 事業では，２０１４年１１月より六ヶ所にお提供のための多大な努力に対し感謝の意を表明しました．

ける IFMIF原型加速器の初期的ビーム試験により，科学的

次回会合は，２０１５年１２月１１日にイタリアで開催される予な成果が生み出され始めています．大洗の EVEDA リチウ

定です．

ムループでは IFMIF 運転条件下でのリチウムの安定な流れが成功裏に立証され，いまやその使命を完了しました．

２．サテライト・トカマク（JT-60SA）計画の進展

また，試験設備の実証試験に関する活動も成功裏に完了し那珂核融合研究所（以下，那珂研）では，各種会合を定ました．

期的に開催して課題を調整しつつ，JT-60SA 建設を進めてIFERC 事業では，Helios スーパーコンピューターシステ

います．またその進捗を広く披露するため，式典を開催しム（六ちゃん）は２０１２年より日欧の研究者により日常的にました．

使われ，多くの科学的に価値の高い論文を生み出す結果となっています．原型炉設計の中間報告書が，重要な設計課（１）「JT-60SA の欧州による主要機器搬入及び現地作業開

題の評価とアセスメントに基づき，原型炉の工学的な見通始並びに真空容器の初期組立完了を披露する式典」の開催

しに焦点を当ててまとめられました．原型炉研究開発活動
は SiC 及び SiCf/SiC 複合材と液体リチウム鉛合金との共存

今年４月２０日に，藤井文部科学副大臣並びに欧州連合駐性について研究を行なっています．その結果は液体ブラン日大使をはじめとする多くの日欧関係者約２００名に参加頂

ケットの研究のためのデータベースに反映されています．

き，JT-60SA の進捗状況を披露する式典及び見学会を開催しました（図２参照）．

サテライト・トカマク計画事業では，クエンチ保護回

図１

第１６回 BA 運営委員会の出席者（４月２１日，欧州から那珂核融合研究所に搬入された冷凍機の前にて）．

４３０

Information

JT-60SA 計画では，欧州が機器を製作して那珂研に搬入（TCM-22）を那珂研で開催し，日本側実施機関（原子力機するだけでなく，その据付作業も担います．このほど，イ構）から２４名，欧州側実施機関等から３８名（F4E／自主貢

タリアから最初の超伝導コイル用電源，フランスから核融

献機関／メーカー），プロジェクトチームから７名，国内合用としては世界最大級のヘリウム冷凍機システムが那珂

メーカーから４名が参加しました（図３参照）．会議では，研に搬入され，その据付作業が開始されました．加えてドトロイダル磁場コイル，ポロイダル磁場コイル，クライオ

イツから超伝導コイルに電流を供給する高温超伝導電流

スタット胴部，サーマルシールド，真空容器内コイル，冷リードも搬入されました．これにより，平成２５年１月のス

凍機，電源などの設計・製作状況や組立検討の報告，真空ペインからのクライオスタットベースの搬入と合わせ，欧容器セクターの組立状況の報告，及び今後の統合運転に関州の全ての参加国からの機器搬入が始まりました．一方，する議論を行いました．日本が製作を担当した真空容器でクライオスタットベース上では，日本による組立作業としは，真空容器セクター，ポート，ベローズ，重力支持脚のて，このほど初期組立段階である３４０度までの真空容器の製作が全て完了したことが報告されました．また，本体室設置を終了しました．今回の式典では，これらの進捗を披

での JT-60SA の組立状況のほか，欧州が調達した冷凍機シ露するとともに，多くのご来賓の方々からのお祝いの言葉

ステム（フランス），クエンチ保護回路（イタリア），高温とご期待を賜り，盛況のうちに終了することができました．

超伝導電流リード（ドイツ）を視察し，那珂研での進展を確認しました．次回会合は，今年９月２９〜３０日にイタリア（２）日欧技術調整会議の開催のジェノバで開催される予定です．

今 年４月２２〜２３日 に 第２２回 JT-60SA 技 術 調 整 会 議（日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門）

図２

式典に参加いただいた来賓の方々（式典会場にて）
．

図３

第２
２回 JT-60SA 技術調整会議（TCM-22）
の参加者．

４３１

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.8 August 2015

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幅広いアプローチ活動だより!

１．原型炉 R&D のための共同研究棟の新築工事

画に基づき，これまでの研究の蓄積と，新たに共同研究で六ヶ所村において日欧共同事業として進めている幅広い得られる研究成果をとりまとめて，BA 活動の完遂を目指アプローチ（BA）活動の国際核融合エネルギー研究セン

す予定です．

ター（IFERC）事業においては，平成２４年に日欧の専門家

２．IFMIF 原型加速器の進展
き出しに成功により実施されたピアレビューの結果と，原型炉設計活動の進展を受けて，新概念ダイバータ設計，遠隔保守設計の重水素ビームの引プラント規模での成立性の検討，及び安全性確保方針に対原子力機構六ヶ所研究所において実施している，IFMIF

応したブランケット構造設計検討の必要性が原型炉の概念

原型加速器の実証試験においては，水素イオン源と静電加設計活動完遂に必須となる課題として明らかになっていま

速器（定格 100 keV，140 mA）及び低エネルギービーム輸す．その後，残りの BA 活動期間に，事業の資源内で，こ送系からなる入射器で昨年１１月より水素ビームの生成試験

れらの研究開発の展開を図ることが日欧で合意され，そのを進めてきました．この春までに必要な改修，インターロッ

展開の一環として，上記の研究開発の一部の課題を行う新クの試運転等を終え，４月３０日に 100 keV/120 mA の陽子

たな場所として，国際核融合エネルギー研究センターサイ（H＋）ビームの連続生成に成功し，引き続き重陽子（D＋）

ト内に共同研究棟を建設することを決定しました（図１）．
共同研究棟には，原型炉 R&D 棟等の既存の施設では実施できない課題に必要な設備を整備する計画にあり，主に材料評価のための実験室・材料試験室と金属ベリリウムの取 り 扱 い の た め の Be 製 造 室 で 構 成 さ れ て お り ま す（図２）．具体的な研究開発課題としては以下のような項目が検討されております．
ブランケット構造設計用材料データ取得活動の強化
ブランケット設計のために必須な構造材料データ，すな
わち，非定常事象における負荷条件変動によるクリープ疲
労や高速変形効果，強度特性に対する水素効果及び腐食代の評価に必須となるデータの取得等を行う予定です．
先進増殖・増倍材の微小球充填体特性評価
水冷却固体増殖ブランケット設計では，増殖・増倍材の高温・長時間使用下での安定性が機能上求められる一方，
冷却水−ベリリウム反応の水素発生等が安全上の懸案事象となります．共同研究棟では，評価に要する微小球確保に
図２向けた量産技術最適化試験を含む，微小球充填体評価試験

共同研究棟の完成イメージ．

を実施する計画にあります．
共同研究棟の新築工事は，平成２７年２月２５日に着工し，現在，平成２８年２月初旬の完成を目指し工事を進めております（図３）．日欧で詳細に検討して出来上がった研究計

図１

国際核融合エネルギー研究センターサイト．

図３

５６１

共同研究棟の新築工事の現状（平成２
７年７月２
２日撮影）
．

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.8 August 2015

ビーム試験に向けた準備を進めてきました．６月末に放射海上輸送の後，日立港で荷揚げされ，那珂核融合研究所ま線管理区域を設定後，７月７日の七夕の日，初のD＋ビーム

で一般道を深夜に交通規制しながら搬送したものです．据

＋

付けでは５５０トンクレーンで吊りおろしました．大がかり（100 keV）の生成に成功しました（図４）．D ビームの発生に伴い，DD 反応による中性子も観測され，施設の遮蔽

な搬送・据付作業ですが，約２週間で完了しました．

性能等も当初の設計，評価のとおりであることを確認でき（２）第４回 JT-60SA 日欧研究調整会議の開催

ました．７月１５日には原子力安全技術センターによる放射

今年５月１８‐２２日に第４回「JT-60SA 日欧研究調整会議」

線障害防止法に基づく施設検査を受検し，無事合格証を受を那珂核融合研究所で開催しました．本会議は，JT-60SA

領でき重要なマイルストーンを通過することができましの研究計画を策定するとともに，JT-60SA に関する日欧共た．今後，安全に注意を払いつつ，重水素ビームの特性試

同研究の議論及び情報交換の場となっています．今回は，験を慎重に進めていきます．また，この夏はこれから静電欧州研究者１９名（７カ国，１２研究機関），国内大学等３名

加速器の後段加速器（四重極高周波加速器）のための１７５（２機関），及び原子力機構２４名，プロジェクトチーム２名

MHz大電力高周波電源も搬入される予定で，今後さらに据の合計４８名が参加し，有益な情報交換と建設的な議論が行付作業や調整試験等の活動が始まり活気づくことが期待さわれました（図６参照）．今年２月に刊行された JT-60SA

れます．

リサーチプラン 3.2 版の改訂箇所とその研究内容，及びそ

３．サテライト・トカマク（JT-60SA）計画の進展

２０１５−２０１６年の計画，共同論文，JT-60SA 実験提案に向け（１）極低温システム He バッファータンク据付完了

た課題，データ解析コードに関する議論に関する議論を行

れ以外の研究進捗，欧州における JT-60SA 研究に関わる

JT-60SA では，閉じ込め磁場を長時間発生させるために

い ま し た．本 会 議 に よ り，JT-60SA の 研 究 項 目 の 具 体

超伝導コイルを採用しており，このためコイル冷却用の極化，共同研究及び共同研究論文の強化を合意しました．本

低温システムもあわせて準備しています．この極低温シス

年度は，リサーチプランの Ver.3.3 への改訂，
１１項目の共同

テムは欧州が調達するものであり，今年４月にはフランス研究の実施を行うこととしました．第５回会議は来年５月から世界最大級のヘリウム冷凍機が搬入され据え付けられ中旬に予定しています．
（日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門）

ました．さらに５月には，He バッファータンク（重さ７０トン，直径 4 m，長さ 22 m，合計６本）を輸送し据付けを完了しました．（図５参照）．この He バッファータンクは，

図４

７月７日初重陽子ビーム生成時．IFMIF/EVEDA 開発試験棟の制御室にて．

図６

図５据付けの完了した He バッファータンクと５５０トンクレーン．

第４回 JT-60SA 研究調整会議（RCM‐4）
の参加者．

５６２

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.10 October 2015

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幅広いアプローチ活動だより!

１．欧州からRFQ用高周波源が搬入され据付を開始

本原子力研究開発機構の国際核融合エネルギー研究セン

２０１５（平成２７）年９月２日 と３日 に，IFMIF/EVEDA 事

ター（六ヶ所サイト）に大型トレーラーやトラックで搬入業として現在六ヶ所で据付けが進められている IFMIF 原されました．高周波源は周波数 175 MHz で出力 200 kW

型加速器用の高周波四重極加速器（RFQ）の高周波源２式

連続動作の４極管２式から構成され，RFQ へは９インチのと高圧電源７式，分電盤が搬入され据付けが開始されまし同 軸 導 波 管 で 接 続 さ れ ま す．重 水 素 イ オ ン ビ ー ム をた（図１−３）．高周波源や高圧電源は RF システムの一部

100 keVから5 MeVまで加速させるRFQの加速空洞にエネで，スペインの CIEMAT 研究所の調達機器です．大型コンルギーを供給する役割を持っています．

テナ５基に梱包された機器は，７月後半にスペインを出港

さらに１
１月後半には，第２便となる高周波源２式と電源，し，台風の影響で数日間到着が遅れましたが，無事に８月

同軸導波管や冷却水装置等が搬入予定であり，最終的には

２８日青森県の八戸港に到着しました．輸入手続きの後，日

来年の６月には全ての RF システム機器が搬入され，原型加速器の組立が本格化します．

２．サテライト・トカマク（JT-60SA）計画の進展（１）中性粒子入射装置（NBI）の長時間運転技術の開発に成功
JT-60SA は，全部で１３基ある NBI を活用して，様々な方
向から中性粒子ビームを入射できるのが大きな特徴です．
JT-60SA の NBI には，１基あたり２台のイオン源が装着され，全部で正イオン源を２４台，負イオン源を２台利用します．このうち，正イオン源は，従来装置 JT-60 のために１９８６
年に開発されたものであり，これまで３０秒間までビーム生
成 時 間 を 伸 長 す る こ と が で き て い ま し た．し か し，
JT-60SA では，３０秒よりも３倍以上長い１００秒間のビーム
生成時間が必要であることから，JT-60SA の運転開始に先
図１

立ち，NBI 開発で協力 関 係 に あ る，韓 国 原 子 力 研 究 院

IFMIF/EVEDA 開発試験棟の高周波電源室に搬入された機器．

（KAERI）及 び 国 家 核 融 合 研 究 所（NFRI）の 協 力 を 得て，イオン源の長時間ビーム生成性能を検証する共同試験
をKAERIの試験装置にて行いました．試験では，３０秒よりも長い時間においては，イオン源内の放電ガス圧の変化に伴ってビーム電流が時間的に変動し，ビーム収束性が劣化，その結果，加速電極への熱負荷が過大となりビーム生
成時間を制限していることを初めて明らかにしました．そ

図２

高周波源を初めて開梱し握手をする日欧の担当者．

図３

７００

姿を現した高周波源２式．

Information

こで，放電ガス圧を制御してビーム電流の時間的変動を低た（図５参照）．スプライスプレートは幅約 70〜110 mm

減し，かつ印加する加速電圧の配分を細かく制御することであり，セクターの製作・設置状況に応じて，個別にカスでビーム収束性の劣化を抑え，熱負荷を低く保つ長時間運

タマイズすることで，真空容器の製作誤差と溶接による熱転手法を開発しました．その結果，JT-60SA 用 NBI で要求変形を吸収し，トロイダル方向にできるだけ真円形状を確されるイオン源一台あたりのイオンビームパワー１９０万保するようにしています．今回この接続作業が完了し，真ワットを超える２００万ワットのビームを１００秒間生成するこ

空容器３４０度が完全に接続されました（図６参照）．今後，とに 成 功 し，JT-60SA の 長 時 間 運 転 に 目 処 を 得 ま し た

真空容器サーマルシールドの組立を予定しています．

（図４参照）．

（日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門）（２）真空容器３４０度の完成
昨年５月から開始した JT-60SA の真空容器の３
４０度組立
作 業 が 完 了 し ま し た．JT-60SA の 真 空 容 器 は，薄 肉（18 mm）の低コバルトステンレス（SUS‐３１６L）を用いた二重壁構造しており，１０体に分割したセクター（２０度セク
ター×１体，３０度セクター×２体，４０度セクター×７体）
をクライオスタットベース上で溶接接続していました．今回，トロイダル磁場コイル等を廻し込むための２０度分を除
いた３４０度分の溶接接続が完了しました．
これらのセクターは，直接溶接またはスプライスプレー
トを介した溶接接続により，１体の１２０度ブロック（４０度セ
クター×３体）と２体の１１０度ブロック（４０度セクター×２
体＋３０度セクター）としてまず組立て，その後これらの３体のブロック間をスプライスプレートによって接続しまし
図５

図４

JT-60SA で利用する正イオン源のイオンビームパワーとビーム生成時間の進展．

接続溶接前のスプライスプレートを取り付けた真空容器．

図６ ３４０度の溶接接続が終了した JT-60SA 真空容器．

７０１

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.91, No.12 December 2015

インフォメーション

幅広いアプローチ活動だより!

１．第１７回 IFERC 事業委員会を開催

員３名と専門家４名，これにナスター事業長及び事業チー

９月３０日〜１０月１日に青森県六ヶ所村の六ヶ所核融合研

ム員７名，書記１名，事務局１名の計２７名が参加しました

究所において，第１７回 IFERC 事業委員会が開催されまし（図２参照）．今回の事業委員会では，主に，各活動の状況

た．欧州側から，ダビット・メゾニエ議長を含め委員３名

報告，IFMIF/EVEDA 事業の２
０１６年の作業計画案，IFMIFと専門家８名（TV 会議参加含む），日本側から，委員３名/EVEDA 事業全体の事業計画の改訂案等を審議しました．

と専門家１
０名，これに中島事業長及び事業チーム員８名，審議では，リチウム試験ループ等での試験を含んだ標的

書記１名の計３３名が参加しました（図１）．今回の事業委

設備の日本貢献分のタスクが全て完了したこと，試験設備

員会では，主に，各活動の状況報告，２０１６年の IFERC 事業にかかる日欧のタスクが全て完了したこと，原型加速器のの作業計画案，事業計画の改訂案等を審議し，１２月にイタ入射器の試験が順調に進み，所定の性能が得られることがリアで開催される第１７回 BA 運営委員会に対する技術的な確認されたこと等が報告されるとともに，事業長から欧州勧告をまとめるとともに，同計画案等を運営委員会に提出

での加速機器の整備状況等に鑑み改訂された原型加速器のし承認を求めるとの事業長の提案に同意しました．

試験工程が示されました．審議の結果，事業委員会は，原事業委員会での主な確認・審議事項は，以下の通りです．

型加速器の所定の性能を達成するよう緊密な調整を実施す（１）原型炉設計 R&D では，日欧共同作業の進捗（出力規るよう両実施機関に要請した上で，新たな事業計画案を，模など核融合原型炉に関する共通理解，液体金属リ

本年１２月にイタリアのパドヴァで開催される第１７回 BA 運

チウム鉛中での炭化ケイ素複合材料（SiCf/SiC）腐食

営委員会に提出し，同委員会が承認することを勧告しまし試験，欧州のトカマク装置 JET 内で使用されたタイ

た．

ルおよびダストの分析作業等）が報告されました．原
型炉 R&D のために六ヶ所村に整備中の共同研究棟

３．サテライト・トカマク（JT-60SA）計画の進展は，順調に建設工事が進捗しています（２０１６（平成（１）本体組立用旋回クレーンの設置と真空容器拘束治具の２８）年１月竣工予定）．

解体（２）計算機シミュレーションセンターでは，スパコンの

昨年５月から開始した JT-60SA 真空容器の３４０度組立作

利用率がこれまで同様に高水準にあり，学術論文の業は８月に完了しています．１０月には，真空容器サーマル

刊行数が４４９編に達しました．

シールド（VVTS）およびトロイダル磁場コイル（TFC）の（３）ITER 遠隔実験センターでは，今年度から遠隔実験室等の整備に着手しました．

組立に使用する旋回クレーンを組立架台上に設置しました（図３参照）．VVTS 及びTFCは，真空容器の２０度開口部から廻し込みながら組み立てます．旋回クレーンの定格荷重

２．第１６回 IFMIF/EVEDA 事業委員会の開催

は３０トンであり，荷を吊り上げた状態で３
６０度旋回し，ま１０月２８日〜１０月２９日に六ヶ所核融合研究所において，第た，ガーター上を水平に移動できます．今後，この旋回ク

１６回 IFMIF/EVEDA 事業委員会が開催されました．日本

レーンを使用して，VVTS およびTFC組立を効率良く進め側が，高津議長を含め委員３名と専門家７名，欧州は，委て行きます．
また，真空容器の３４０度接続完了を受け，真空容器の内側に固定してあった拘束治具の解体を進めています．この拘図１

第１
７回 IFERC 事業委員会の参加者．

図２

８０２

第１
６回 IFMIF/EVEDA 事業委員会の参加者．

Information

束治具は，真空容器セクター起立時の変形やセクター間溶された高温超伝導材 Bi-2223/AgAu を用いた高温超伝導電接時の変形を抑えるために真空容器セクターを内側から固流リードを介して給電します．この高温超伝導電流リード定するものでした．拘束治具の解体では，真空容器の変形

は欧州調達となっており，ドイツのカールスルーエ工科大

量を慎重に確認しながら進め，真空容器３４０度の両端のみ

学（KIT）が製作を担当しています．TFC 用６本のうち２を残し完了しました．拘束治具解体後の真空容器内には本が今年３月に那珂研に輸送されており，今回１０月に残り広々とした空間が広がり，JT-60SA プラズマの規模を彷彿の４本が輸送され，TFC 用高温超伝導電流リード全６本がとさせます（図４参照）．

完納されました（図５参照）．今後これらを TFC 用コイル

（２）TFC 用高温超伝導電流リードの完納

端子箱の製作受注者に支給します．残りのポロイダル磁場

JT-60SA 超伝導コイルへの給電は，室温側の電源から行コイル用の２０本については，来年度以降納入される予定でうため，室温と極低温（4.5 K）の取合いが必要になります．

す．

JT-60SA では，最大約 26 kA のコイル電流を，50 K に冷却

図４

図３（日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門）

真空容器拘束治具の解体後の様子．

本体組立で使用する旋回クレーンの設置が完了．

図５

８０３

TFC 用高温超伝導電流・リードが完納．