ユニット構築会議／学術実験プラットフォーム検討会議（第 25 回）議事録
⽇時：2021 年 12 ⽉ 8 ⽇（⽔） 13:30 – 15:30
場所：オンライン
議事： 1．お知らせ
1-1．プラズマ核融合学会年会インフォーマルミーティグ報告
1-2．プラットフォーム関連のアナウンス
1-3．LHD 常伝導化作業室の発⾜について
2．ユニットテーマ研究課題の整理（吉⽥善章）

LHD 常伝導化作業室の発⾜について（森﨑 友宏）

柳：⼀番重要になるのは耐電圧の問題だと思う。検討状況や試験を加味して、最終的に常伝導化改造をいつ決定する⾒通しか？
森崎：超伝導から常伝導にするときに⼀番の問題になるのは耐電圧の問題で、これまで計算で当たっていて、2kA 程度流すが⼤体⼤丈夫であろうと、計算上は考えている。⼀番弱いと考えられるところについては実物⼤の導体を並べた２層間の⼤気中での絶縁試験を今年度中に⾏う予定である。できる限りいろいろな⽅から弱そうなところを指摘いただいて、確認をしていく必要がある。ここがクリアできれば、そのあとは⽂科省等のオーサライズが必要となってくる。
柳：モックアップでの耐電圧試験に加えて、やはり最後は実機でやらないといけないのではないか？
森崎：今まで LHD を作るときに当時やってきたような対地や層間、ブロック間の絶縁試験などは、やっていきたいと思っている。
柳：ここがクリアしないと怖い。予算がついてから取り返しがつかなくなるのを避けるためにもこのステップが重要である。現在、超伝導でクエンチしたときに⼀番恐れているのは、層間に⾦属のゴミが存在することである。作った当時は最初に絶縁が落ちて、ゴミを掃除機で吸い取って、かなりきれいにした。フィルターを設置して外からのゴミは極⼒⼊らないようになっているが、万⼀ゴミが⼊り、クエンチした際に絶縁破壊するという危険性をずっと持っている。超伝導の場合はクエンチした場合のみであるが、常伝導では必ず電圧がかかるので、ゴミがなければ計算通りになるであろうが、やはり⼼配であり、気にしておく必要がある。
森崎：次のサイクルの前にできることはしておきたいと思う。
増崎：来年度の実験中も並⾏して作業をするということであるが、特に LHD 実験は⽌めずに可能か？
森崎：LHD に近いところは実験中は作業をやめるようにして、来年度はフルスペックでLHD 実験を⾏う計画である。

ユニットテーマ研究課題の整理（吉⽥所⻑）

菅野：異相連成のところで、NIFS のアクティビティーとして“ダイバータプラズマ（ストキャスティック）“と整理されているが、ストキャスティックな領域とダイバータプラズマは少し離れているような気がするが、これはエッジフィジクスも⼊っているということか？
吉⽥所⻑：ダイバータの研究がいろいろある中に、NIFS のアクティビティーの特徴としてストキャスティック領域の研究があるので、いままでのアクティビティーの⼀つという意味で書いている。ここの提案で今まで出ているものを読むと、プラズマから固体、そしてその境⽬というところを広くとらえている。それが連成している現象としてとらえていきたいという問題意識と理解している。ダイバータのある所だけという研究はつまらない。プラズマと他のいろいろな相が連成しているという⼤きいとらえ⽅でやりたいということだが、ここでは網羅的には書いていない。考えていく上での補助線。この表をそのまま展開するということではない。
今、軸を議論している中で、これまでの NIFS でのアクティビティーとの連続性は必要。
同時にユニットを構築する際にはある程度のアグレッシブさを持ってもらいたい。レビュ
ーワーの⽅々にも説明しているが、場合によっては、それ、あなたたちにできるの？というレビューがついていることもある。それによって萎縮するとよくない。ユニットのテーマはある程度アグレッシブであってほしいと思っている。今までやってきたことで、看板をつけなおして再スタートということでは決してない。NIFS のアクティビティーの欄は、今までやってきたことから理解しやすいということで記⼊している。網羅もしていないし、ここにとどまっていても良いという意味でもない。
レビューワーのコメントも、あなたたちが今までやってきたのと違っていて、できないんじゃないかというコメントが出ている場合もある。しかし、今までやっていなかったけれども、こういったところに踏み出していきたいというアグレッシブさは持っていてよい。ただ、あまりにも漠然としていたり、不勉強があって他でいっぱいやられているのではないか、ということは困る。いままでやってきたことから踏み出そうということが重要。踏み出すことに躊躇しないでほしい。だが、できもしないことを書いて⼤⾵呂敷になってはいけない。他分野でやられていることに対する競争⼒が分からない、というのも困る。積極性を持った提案にしてほしい。
増崎：⽰されている軸の２つ⽬の“システム”のところで定常運転が課題として⼊っているが、定常運転は総合的な運転で、ダイバータの排気やリサイクリングも必然的に関わってくる。
それが“システム”という形で独⽴して挙げられているところに若⼲違和感がある。異相連成

に書いてあるようなことがあって、最終的に定常運転ができるものになってくる。軸の主たる課題として、独⽴して出されていることに違和感を感じている。
吉⽥所⻑：ここの“システム”は物理と思っていただきたい。核融合システムにおける定常性というと、いろんなものが総合的に⼊ってくるが、“システム”というのは物理の課題として⾒たときのサステナブルシステムというイメージ。リアクターとしての定常運転というよりも、プラズマよりのものである。具体的なイメージは、⻑⾕川先⽣がセミナーで話されたように、エントロピーの問題。システムが、どうやって低いエントロピー状態を保ち得るのか、つまり、プラズマはどうやって構造を保ち得るのか。オープン系でいろいろな物質の位相があるにも関わらず、どうやって構造が保たれていくのか。もちろん指摘のように、核融合炉の定常運転は他のところもいっぱい絡む。
笠原：”軸“と”核融合としての課題“と”学術的展開“のところで、お互いに相互にクロスしているようなところが多々あるのではないか。その場合、今後我々が参加ユニットを選ぶときに、どこを中⼼に選ぶべきか？
吉⽥所⻑：ユニットは研究所を縦割りにするものとは絶対に思わないでほしい。楕円の絵のように重なり合っていて、中⼼に核融合科学があり軌道が回っている。そこで他のところとカップリングする。”定常運転“が典型的な例で、物理としてシステムの定常性を⾔っているというのと、リアクターの定常性、例えば、不純物がどうなっていくのか、など、様々ある。
これらがいろんなカップリングする。カップリングしていることこそが⼤事。核融合研で核融合科学を１０に分節化していて、それらがバラバラではなくて、１つの核融合というセンテンスが作れることが⼤事。”定常性”がいろいろなところに⼊っているのは、逆に⾔えば当然。それによってユニット間のコラボレーションができていくのであろうと期待している。
どこに属するかは皆の判断になる。１０年、どこでどのように活動するのが⾃分にとって⼀番良いかを考えていただきたい。失敗したと思ったり、関⼼が移れば、ユニットを移ればよい。分断するものではない。分断するのでなければ⼀緒にしてしまえばよいのではないのかというのもあるが、分節化してテーマを⽴てて、それが協同している、統合されているということがよいと思っている。例えば⾮線形のダイナミクスが絡んでいる３つのユニットで⾮線形ダイナミクスセミナーのようなものを合同開催し、著名な先⽣を呼んでくる。そのセミナーをオープンで開くと⾮常に学際性を持ったいいセミナーができると思う。核融合研がそういうセミナーを開いていると、核融合研は学術研究機関として⾮常に⼤きな貢献をしていることになると思う。共同利⽤研が、単に⼤きな装置、⼤きな予算ということだけでなくて、素晴らしいセミナーを開いているといったことも素晴らしい研究所になりうる。そういう企画のためには、各ユニットが学術界に根を張っていて、それぞれに有名な講師を引っ張ってくる。そういったセミナーが核融合研で開かれると、お⾦をかけないでも核融合研はアカデミックにすごい研究所だということになる。核融合研のような中枢研でないとなかなかオーガナイズできない。ユニット間の強い協⼒がある、そのためのユニットである。

伊藤篤：ミクロマクロ階層混合というユニットを提案したが、“システム”のところにこのアイディアが植え付けられているという理解でよいか？
吉⽥所⻑：それとあと“時空”のところである。ここに“階層性”や“繰り込み”と書いたが、横断的だったので、どこともなかなか⾔いにくいが、⾯⽩い話がいろいろあった。
伊藤篤：横断的であるがゆえに、いろんな現象の中で起こるミクロマクロ階層混合を、それぞれの分野でパワーツールになっているような、例えばフリーエナジー解析が分野ごとに違うとか、そういうものを持ち寄ってアセンブルして、波及して返すということも狙っていたが、”ダイナミクス・時空“のところに植え付けられると、他のところに移ろうかという⼈が半数以上出てきてしまう。
吉⽥所⻑：その提案をいろんなところと議論してインプットして、いろんなところに植え付けてもらった。”システム”にも⼊っているし、メソドロジーオリエンテッドということで、”
階層連結“という⾔葉がある”計算科学“にも⼊るかもしれない。問題意識は、階層連結が難しくて、階層にならないというところがモダンな問題だという話であった。それを計算科学として実現するということだとすると”計算科学“にも⼊ってくる。もう少し数理的な感覚でいうと、空間の定義がはっきりしないといけない。階層化というのは、空間を階層化する。
階層化できれば、空間の中のサブマニフォールドにしてしまうということになるが、それがやりにくい問題があった。私としては第⼀義的に、全体が⼊る主軸としては、”ダイナミクス・時空“であった。”システム“の問題でもあるし、いろいろなところに関連している。
伊藤：あとはユニットをまたいだ共同研究で、エンハンスしてよいということか？
吉⽥所⻑：そういうことになる。
伊藤：本籍をプラズマプロセッシングのある“異相連成”や“シミュレーション”におくのか迷うが、本籍を”ダイナミクス・時空“に置いたまま、応⽤としてプラズマプロセッシングや計算機をやることは可能か？
吉⽥所⻑：研究したときにどちらが軸⾜かによる。具体的な現象側に軸⾜があるのか、抽象的な数理的な構造のようなところに軸⾜があるのか、になるかと思う。
中村浩：３０弱のユニット提案から１１になっているが、当初１０というのが⽬的だった。
せっかくどこに属するかの⽅針を決めたところで、数が１０に減ってしまったら、ケーススタディするのが無駄になってくるのではないか？１１である理由があるのか？
吉⽥所⻑：レビューワーの⽅々に意⾒を聞いて、これで⾏くことになっている。
中村浩：１０ではなくて１１に変わったということか？
吉⽥所⻑：そうである。最初１０と思っていたが、いろいろ考えて、テーマがぼやけるのはよくないというところから、増やした。”素過程・相互作⽤“と”異相連成現象“を分けた。⾃然に考察できた⽅がよいし、インフォーマルミーティングでも出たが、普通考えないような軸になると、どこに取り付いてよいかわからなくなる。教科書的なテーマではあるが、コンテンポラリーな問題意識である。コンテンポラリーは、⼀つは核融合での喫緊の未解決問題、もう⼀つはコンテポラリーサイエンスとして他分野で議論されている話題。
中村浩：この１１が最終的なひな形で、レビューを通すように努⼒するということか？
吉⽥所⻑：そうである。公聴会を開く前に、公聴会に耐えうるかどうか内容を⾒て、提案者とディスカッションを進めていきたい。公聴会でうまくいけば、ユニットテーマとして成⽴する。ユニットテーマとしては成⽴するが、その次はユニットを構築したときのフィージビリティになってくる。それがないと、その段階でユニットが流れてしまう。そういうことが起きないように、できるだけアドバイスしつつ通るものにして、さらに評価委員会と運営会議を通さないといけないので、ガイドする⽴場としてできるだけ通るように持っていきたい。
⼩林政：“異相連成現象”の学術的展開がプラズマプロセッシングとプラズマバイオになっているが、学術になりにくいテーマという感じがするが、他の学術界とつながるときにどのように展開するのか？
吉⽥所⻑：ここは私が書き切れていない⾯がある。プラズマバイオは⾮常にフロンティアである。フロンティアとして⼤きなポテンシャルを感じている。Multi-phase coupling ⾃体がそういうとらえ⽅をすると、フロンティアだと思う。スピノーダル分解のように液相と固相、氷がとけている界⾯のようなものはいっぱいある。しかし、違う物質がカップリングしていて、そこにプラズマという⾮常に強い⾮平衡性を持ったものがカップリングする。このdiscipline ⾃体が新しいと思う。それぞれの phase に分けると、この表の下に⾮常に多くの項⽬が並ぶ。例えば、プラズマプロセッシングの⼈は固体側から⾒ている⼈、プラズマ側から⾒ている⼈、両⽅あって、それぞれ、下にたくさん項⽬が並ぶ。そこの計測法もたくさん並ぶ。既存のものがたくさんあって、その⾮常に inter-disciplinary なものとして、”異相連成現象“が新しいものとして⽴ち上がってくるのではないか。それが核融合界ではダイバータということになり、伝統的にやられているのであるが、こういう切り⼝でやると普通のサイエンスの世界ではあまり研究されて来なかった複雑な問題である。ここは、実学的なものと⽣命の起源のようなものを並べてあるが、inter-disciplinary な新領域の雰囲気でないかと思っている。皆さんで⼀杯埋めていただいてよいと思う。私が思いついたものを書いており、規定しているものでは決してない。
吉村泰：１１のテーマが上がっているが、例えば“計算科学”というユニットができたとして、ＮＩＦＳのシミュレーション系、２つある⼈たちが、皆、そこに⼊る状況になったとして、組織化の段階で⼈数的な凸凹ができてしまうと思う。この凸凹を希望者同⼠で調整するのは難しいと思うが、最終的に組織化の段階で調整に⼊っていただけるのか？
吉⽥所⻑：あまり調整する必要はないと思っている。あるユニットの⼈数が多くてもかまわない。⼤体１０⼈くらいといっているのは、単に１２０⼈くらいを１１で割ると⼤体１０⼈

が平均になるのと、⼤学と同じといわれないチームが重要というところからきている。構築
されていく状況を⾒て、あるユニットが５０⼈で、あるユニットが３⼈というようにはならないと期待している。２０⼈でも構わない。極端に少ないのは困るかもしれない。特例的に認められるかもしれない。評価委員会の判断による。
渡邊清：プラ核学会での報告の時に、ＬＨＤ計画共研に代わる計画があるかとの質問に対して、ＬＨＤ計画共研に代わる計画をいろいろ検討しているという話があったと記憶している。その計画もプラットフォームと⾮常に関わると考えられるので、個⼈的にはそのような話は聞いていないので、是⾮、どのような計画があるかというような話を、プラットフォー
ム検討の場等で紹介していただきたい。
吉⽥所⻑：プラ核学会でその質問に答えたのは、ＬＨＤ計画共研は終わらざるを得ない。それは核融合研の共同研究事業がそのままだと縮⼩するので、それに代わるものを考えないといけないということが⼀つ。核融合研の役割の規模的な話。もう⼀つは核融合科学のパラダイムチェンジを核融合研が中核となって進めるといっているが、その⼀環としてソフトの⾯ではユニットをやっている。ハードの⾯は、まず核融合研の中のハードウェアの整理をしている。どの装置をどのように運⽤していくのか、と⼀⽅には経済的な切実な問題もある。
これをコミュニティー全体に広げると、まず国内にどのような装置があるか、さらに海外にどういう装置があるか、⼤学にある⼩さな装置群もその中に⼊ってくる。とりわけ⼤きいものとしては broader approach の枠組みにあるものがある。核融合研のユニットの議論の中でも重要な意味を持つであろうし、ユニットに参画される⼤学の先⽣にとっても重要な意味を持ち、核融合分野の共同研究をしたいという⼤学の先⽣たちにとっても重要。国内のこの分野で利⽤可能な道具、研究プランの中で必要な道具についての共同利⽤の可能性を総合的に考えていく必要がある。パラダイムチェンジと道具の話は表裏⼀体。仕組みはできるがお⾦は概算要求をしていく必要があり、準備をしていきたい。
渡邊清：道具であるプラットフォームの議論は共同利⽤を含むので、プラットフォームの会合でも素案などを議論する予定であるか？
吉⽥所⻑：ユニット、プラットフォーム両⽅、ここで議論していく。
渡邊清：スケジュール等もこのプラットフォームの会合で提⽰していただきたい。
吉⽥所⻑：共同利⽤の体制については、共同利⽤委員会なので、運⽤体制がどのようになってくるかというのは、ここではあまり情報が提供されていないかもしれない。共同利⽤委員会では⼀般共同研究をどのように改⾰するかについて議論されて、今回の共同利⽤の書類にそのことが表現されている。
渡邊清：これまでは核融合研の施設をほかの⼤学の⽅々が使うということがメインだったと思うが、核融合研に LHD のような⼤きな装置がなくなれば、他⼤学の装置なり broader
approach の装置を核融合研の所員の⽅が使うことが多くなってくると思う。おのずと仕組みが変わってくるのではないかと思うが。

吉⽥所⻑：ユニットの計画の中に⼟岐以外の装置をつかうものもある。中国やドイツの装置なども含めて。その中に JT-60SA もあると思う。それは共同利⽤のフレームワークを使うことになるだろうが具体的な交渉は⾏われていない。共同利⽤のフレームワークを作る中で、具体的な協定のようなものを作っていかないといけない。NIFS の⼈たちだけでなく、ユニットは開かれているので、⼤学の⼈もそれに参加する。そう考えれば、ＱＳＴ等と共同利⽤のフレームワークを作っていくということになる。
渡邊清：ユニットが固まった段階で、SA などの装置使⽤の希望が出てきて、そこから実現化していく流れになるとの理解でよいか？
吉⽥所⻑：ユニットが決まればユニットの計画書を書いてもらう。その中に実験計画があり使⽤する装置を書くが、単に勝⼿に書いているのではなく、交渉が成り⽴っているのか、ということになる。その段階で、精査することになる。
渡邊清：下交渉はいつまでにしておくべきか？
吉⽥所⻑：計画書の中で、その装置を使うというのであれば、使えることのフィージビリティを確⽴しないといけない。下交渉は、研究者同⼠でやりましょうというレベルはよいが、組織間でオーソライズされるというのはなかなか難しい。そこは、計画書の中で使いたいという記述でも良いかもしれない。