○参考人（吉川允二君）　吉川でございます。
　私の御説明に関しましてお手元に資料がございまして、「核融合研究開発の概要」というものと「原研における核融合研究開発の現状」と二つの資料を使いながら御説明申し上げたいと思います。
　最初の資料は、核融合全般に関する御紹介ということのためにつくっております。
　核融合は、広い意味の原子力の一つでありますが、全く新しい原理に基づいている原子力であり、新しい可能性を持っている原子力であるというふうに思っております。その原理と申し上げますのは核融合でありまして、星や太陽のエネルギーが、あの膨大なエネルギーが核融合から出ているということは大体三十年前ぐらいから明らかになってきたわけであります。
　それをどういうふうにして使えるようにしていくかということを御説明いたそうと思っておりますが、これの一ページを、こういう絵が書いてございますが、お開きいただきたいと存じます。
　要は、太陽では水素が燃えてヘリウムになるという核融合反応でありますが、地上ではその重い仲間、重い水素である重水素、三重水素、ここにございます玉ころが二つついておるものと三つついておるものを非常に温度を上げますとお互い同士が勢いよく、しかも回数多くぶつかってくれて、その結果これはくっつき合いましてヘリウムというもっと重い原子核になります。このとき非常に大きいエネルギーが出るわけでありまして、石油のタンクローリー一台分が一グラムのエネルギー源である燃料から出る、莫大なエネルギーが出るわけであります。
　下の方は、御承知と思いますが核分裂でありまして、これは中性子がウランというだんごがくっついたようなものにぶつかって、これが壊れるときにエネルギーが出るというのが普通の原子力で、既に実用化しておるわけでありますが、一つの違いは、核分裂生成物というものがウランの場合には出てまいりまして、これは取り扱いに注意しながらやる必要があるわけでありますが、核融合の場合にはそういうものは出てこないわけであります。ただし、放射能が全く出ないわけではなくて、この中性子という白丸が炉をつくっている材料を放射化いたしますので放射能のことを扱う必要はある。しかし、そんなに厄介なものは出てこないというのが核融合の特色であります。
　それからもう一つは、これはガスを燃やすわけでありまして、ちょうどガスストーブやガスバーナーと同じで燃料口を閉めてしまえば簡単にとまってしまうわけなんで、燃料口の制御は極めて容易であるということが大きな特色であり、そういう意味で安全性あるいは環境保全性が非常に高いという意味で希望を持たれておるわけであります。それが一つ大きな可能性であります。ところが、現在の段階というのは開発の途中でありまして、やはりこれが実用化するまでには相当時間がまだこれからかかる。しかし、開発はこれまで順調に進めさせていただいておるという状況にあるわけであります。
　問題は、ガスであります。重水素、三重水素の原子核を勢いよくぶつけるために、非常に高温にして勢いよく多数回ぶつけてやる必要があります。どんな温度が必要かといいますと、大体一億度が必要であるということでありまして、それをどうやって壁に当たらないように浮かしてやるか。これは、熱が逃げないように熱を閉じ込めておく技術というのが非常に重要になってくるわけであります。
　その原理が二ページにございますけれども、要は磁場閉じ込め、熱を閉じ込めるわけでありますが、これは磁気浮上、リニアモーターカーの磁気浮上の原理を使いまして磁力線で押さえ込んでおくという原理であります。こうすれば壁に直接さわらないで済むということであります。これは磁場閉じ込め。それから、一番下に慣性閉じ込めという方式がございますが、これは小さいペレット、粒子を圧縮しながら閉じ込めていく方法でありまして、私ども原研はこの一番上にありますトカマク型というのを担当しており、先生方から見て右側におられます飯吉先生がヘリカル型というのを担当しておられ、一番下のレーザー型は左におられる中井先生が詳しく御報告申し上げると存じております。
　それから三ページは、現在の状況を一ページでまとめればこうなるであろうかということでありますが、「我が国における核融合研究開発は、トカマク型装置を中心にして、」、先端でありますが、「そのプラズマ特性を」この炉心のことを、熱を出すガスのことを言っておりますが、「年々向上させ、核融合の分野で世界の第一線に並んでいる。」、これは核融合の特色でありまして、日本はまさにトップグループの中の、しかもその中の重要な一員となって世界の中で推進に励んでおる。
　日本原子力研究所におきましては、大型装置、これはトカマク型でありますが、臨界プラズマ試験装置ＪＴ６０が一昨年、六十二年の秋に当初の目標の領域に到達いたしております。私どもは、これから次の段階に進むということについて検討を始めております。
　一方、文部省におきましてはヘリカル型に重点を置いておられまして、慣性核融合あるいはミラー型などの基礎的な研究も着実に進展しているということでございます。
　それから、最後でございますが、国際協力というのは非常に重要でありまして、その一例といたしまして、日本、アメリカ、ヨーロッパ、ソ連の四極の協力による国際熱核融合実験炉、これはこの次の段階の装置でありますが、ＩＴＥＲというものの概念設計を進めておるというのが代表的なものでありまして、日本もこの中の一番重要な役割を担っておるわけであります。
　いろいろな方式が大体どういう状況にあるかということで、ちょっとデータが古い点もありますけれども、四ページをお開きいただきたいと思います。
　横軸は、炉心のガス、プラズマの温度でありまして、一目盛り十倍という対数目盛りでありますが、右に行けば行くほどいい。それから縦軸の方は、ローソン数という難しい言葉で書いてありますが、燃料密度とさっきの熱の閉じ込め時間、ですからどれだけよく閉じこもっていられるかということで、上がいいわけであります。したがって研究は、トカマクの研究でありますとピンクで塗ってありますが、五〇年代から一九八〇年代の最後、現在まで着実に進んでおるわけでありまして、十年当たりで、この絵で言いますと三センチか四センチごとにとんとん進んできておるわけであります。右上に並んでいるピンクの四つ星が現在の状況でありまして、日本やアメリカ、ヨーロッパの装置を示しておるわけであります。いよいよ核融合の最後の目標は、その先に「自己点火条件」と書きました曲線の部分が目標でありまして、この趨勢でいきますと、あと数年後にはこれを実現できるという状況まで行くということが見えるわけでありまして、現在そのための設計の研究などをいたしておるわけであります。
　ほかの方式に関しましても示しておりますが、ヘリオトロンというヘリカルの方式でありますと一九八六年でこういう点でありまして、最近新しい点が出ているかもしれませんが、そういう状況であるわけでございます。
　それから、五ページにありますものが現在日本全体としてどういう体制で進んでおるかという資料でございまして、文章にございますように、科学技術庁、通産省、文部省及び民間企業において進められております。左に黄色で示してありますのが担当省庁でございまして、実際の研究はピンクで示しておりますように、日本原子力研究所、あるいは文部省の核融合科学研究所、あるいは各大学、大阪大学の方で進められているというのが現状であるわけであります。
　最後に申し上げておきたいのは、核融合はよく先端技術の塊であるとか強力な推進力であると言われておりますけれども、超電導とか粒子ビームとか高周波とか耐熱材料とかいろいろなものが核融合において開発され、あるいは開発されたものが核融合で産業レベルで使えるようになるというような意味で核融合が先端技術の強力な推進役になっているということを申し上げたいと思っております。それが六ページに絵として書いてございます。
　さて、私は、全体に関する報告をここで終わらせていただきまして、原研における核融合研究がどういうふうになっているかということを申し上げたいと思います。
　日本原子力研究所は核融合をどういう考えで進めておるかと申し上げますと、トカマク型という現在一番先端を進んでいる高温を出す方式、それを使って核融合まで持っていく、それに必要な技術は総合的に、全面にわたって開発をしようと思っております。したがって、一億度のプラズマをつくるとか超電導磁石であるとか加熱のための粒子ビームであるとか、あらゆる技術を全部総合的に判断できるように開発を進めていくというのが私どもの方針であるわけでありまして、そういう意味で現在世界の中でも最大の最も総合的な研究所の一つであるというふうになっておるわけであります。
　ということで、私のお話は、この一億度という炉心の、さっきプラズマと申し上げましたが、燃料ガスの開発がどういうふうに進んでいるか、それが現在順調にいっておりますので、その次の段階をどういうふうに考えているか、それからその次の段階には、現在までの技術よりさらに進んだ核融合炉のための技術の開発が必要であります、その技術の開発がどう進んでいるかという、その三つのことをお話し申し上げたいというふうに存じております。
　さて、この「原研における核融合研究開発の現状」という資料の一ページをお開きいただきますと、「ＪＴ—６０計画」というのがございます。副題として「世界の四大トカマク装置の一つ」と書いてございますが、先ほどちょっと名前を出しましたが、ヨーロッパのＪＥＴ、アメリカのＴＦＴＲ、ソ連のＴ１５というような装置と並ぶ世界最大の装置の一つでありまして、実際はヨーロッパのＪＥＴという装置が最大、私どもは二番目に大きい装置でありまして、現在成績としてはＪＥＴに次ぐ成績を上げておるということでございます。
　この装置はどういう経緯で建設されたかといいますと、この文書に書いてありますが、昭和五十年七月に原子力委員会の策定されました第二段階核融合開発計画の主装置として一億度というような将来の核融合炉の炉心のプラズマ、科学的な意味でそれができるという見通しを立てようではないかという計画を立てられまして、そのための装置として建設をされたわけであります。現在、当初決められました目標領域を二年前に達成いたしまして、さらにすぐれた成果を得るための研究あるいは改造を進めておるというところが現状でございます。
　その内容については後ほど申し上げる点がございますが、一ページの下にございますように、ＪＴ６０より少し大型のＥＣのＪＥＴに匹敵する成果を上げておるわけであります。それから研究に関しましては、ヨーロッパのＪＥＴ、アメリカのＴＦＴＲにない特色を持つ研究計画を持っております。専門的になりますが、ダイバータとか高周波電流駆動というような研究を進めるという特色を持っている装置でありまして、しかもこれらの特色というのは、将来の核融合装置にとって極めて重要であるということの認識が国際的に高まっておりまして、そういう意味でも研究装置としてもすぐれた成果をおさめているところでございます。
　時間が限られておりますので、二ページをお開きいただきまして、その電流駆動というなかなか難しいことについてお話し申し上げたいと思いますが、核融合装置と申しますのは磁力線を使って粒子を閉じ込めるわけであります。
　ちょっとＯＨＰを使わせていただきますと、ＪＴ６０という装置は、これは写真でございまして資料についておりますが、ちょっと英語で恐縮でございます。
　ここに人間がおります。これが一・五メーターぐらいでありますので、この装置の高さは十五メーターぐらいあります。この直径が三十メーターぐらいあるということで、実験装置としては極めて大きなものであるということがごらんいただけるかと思います。つまり、核融合炉の炉心に必要な一億度を出すということのためにこれだけの大きい装置になっておるわけでありますが、この装置の運転の仕方といたしまして、ここにありますコイルに、巻き線でありますが、電気を流して必要な磁力線をつくるわけでありますが、そのコイルに電流を流したときに、ここの、これが一億度になるプラズマという部分でありますが、ここにこういう方向に電流を流すわけであります。
　それで核融合の熱を出すためにはこの電流がずっと流れておる必要があるわけでありますが、トカマクといいますのは非常に性能が上がるわけではありますけれども、この電流を普通の、一番最初に考えました原理では永久に流すことができないというのが一つの限界であるわけでありまして、現在私どもが進めておりますのは、この電流を高周波、つまり電波で流して追いやる。風で吹き流しを流すようにこの中に電流を高周波で流すというのが非常に重要な研究課題になっておるわけでありますが、そういうこともできるようになった装置であります。
　二ページに戻らせていただきまして、ＪＴ６０はこの電流駆動に関しまして世界のベストデータを常に出しておるわけであります。この絵でございますと、だいだい色の点にこれから電流駆動の効率を高めていくという計画でございます。アメリカ、ヨーロッパの装置でありますと、このＰＬＴ、ＡＳＤＥＸというような装置にありますように、縦軸が効率でありますけれども、ＪＴ６０に比べたらまだ大分低いということでありまして、私どもはこれをさらに成績を上げていきまして、この絵でありますと一番右上にあります核融合次期装置、これに必要な効率まで持っていきたいというふうに考えております。
　また難しい話で恐縮でございますが、ＪＴ６０は現在目標を達成した後、実験を停止して、さらに性能を高める改造を開始いたしております。三ページをお開きいただきたいと存じますが、このＪＴ６０の実験は現在停止いたしておりまして、改造工事に入っております。どういう改造かと申し上げますと、本体の大部分はいじりませんで、内側にありますこの部分だけを取りかえようという改造計画であります。その内容が三ページに書いてございますけれども、左側にあるような丸い断面から右にあるような縦長といいますか、ラッキョウのような断面に切りかえていくというのが現在の改造でありまして、これはこれから先ＪＴ６０を次の段階に進めるために重要な予備的な段階であるというふうに考えておるわけでございます。
　ということで、ＪＴ６０は国際的にトップクラスの成果を出しておりまして、さらに性能を高めるための改造に入っておるということでございますが、その次の段階をどう考えておるかということを四ページを使って御説明申し上げたいと存じます。
　次期大型装置ということでありますが、これはＪＴ６０より一段高い目標を持っております。つまりＪＴ６０は、一億度というような温度をまず出してみて、それが扱えるかどうかを確認する。確認したわけでありまして、その一億度の温度の部分に核融合燃料であります先ほど申し上げました重水素、三重水素を入れまして、今度は本当にエネルギーをたくさん出してみようということでございます。でありますから、これはむしろ実験装置というよりも核融合実験炉と言うべきものであろうかと思います。できますれば世界で最初の本格的な、本当の核融合炉になる、そういう段階に入るということでございます。
　四ページに絵がございますけれども、人間が下の方に小さくかいてございますが、これが一・五メーターぐらい、全体として高さ二十メーター、直径二十メーターぐらいの大きなドームに入ったような核融合炉になるわけでございます。ここにございますように、名称といたしましては核融合実験炉、英語ではＦＢＲという名前で呼んでおりますけれども、ここにおいて本当に核融合エネルギーを出していく、それとともにそのエネルギーを出すために必要な核融合炉の技術を開発するということが目標になります。つまり従来のＪＴ６０は、非常に大きな装置でありますけれども、あくまで科学実験装置であります。核融合実験炉の段階から工学試験炉になるわけでありまして、こういう大きな核融合全体の開発にぐっとジャンプをするということになるわけでございます。
　この装置の建設は、現在日本全体として確定しているわけではございませんけれども、私どもとしては二十一世紀の初めにはこの装置の運転段階に入りたいというふうに思っているわけでありまして、これによって先端技術を結集し、あるいは国際社会への貢献ということにも役立てていきたいというふうに思っております。そういう意味で一九九〇年代前半の着工を目標としておるということでございまして、原子力委員会の六十二年度に出されました長期計画にもそういう方針が打ち出されておるわけでございます。
　一方、次期大型装置、核融合実験炉相当の計画といいますのは、日本と並んでおりますアメリカ、ヨーロッパ、ソ連も当然考えるわけでありまして、そういう装置の計画を自国計画として持っておるわけであります。そういうことで、では四国が協力したらどうかというような話がゴルバチョフとレーガンとのジュネーブにおける会談で起こってまいりまして、その話し合いが進んだ上で次段階装置の設計を四国の共同でやろうという話がまとまっております。
　五ページをお聞きいただきたいと思いますが、かなり時間かかりました。そのジュネーブ会議は六十年十一月でございましたけれども、それ以降、技術者、政府レベルの話が進みまして、六十三年三月に四国が合意をいたしまして、六十三年の四月から共同設計を三年間ということで行っております。これは設計だけでありまして、建設まで共同でやろうということが決まっているわけではございませんけれども、四国のトップレベルの設計者十名を西ドイツのマックス・プランク研究所、これはミュンヘンの近くでありますが、そこに派遣して、四十名による設計チームが年間半年設計を行うということで三年間、三回行うということで設計を進めております。
　それとともに、設計の費用ということだけでなくて、国際協力による実験炉、ＩＴＥＲという名前でありますけれども、これに必要な技術開発、ＲアンドＤと書いてありますが、それを年間十ミリオンドルでありますから十四億円ぐらい出すということでＲアンドＤの技術開発も一緒に進めておこうということでありまして、これは私どもとしては、原研で行っておりますＦＥＲの検討にも役立っておるわけでございます。これは私が最初に申し上げました二番目の私どもの任務であると思っております。
　それから三番目の任務は、繰り返しになりますけれども、核融合炉のために必要な新しい工学の開発であります。従来の実験装置と違いまして、核融合炉になりますとエネルギーも大量に発生いたしますし、中性子も発生いたしますので、それに特有の技術開発をどうしても行う必要があるという意味で核融合炉工学の技術の開発が大事である。これが六ページに書いてございます。
　皆様方の御援助を受けまして核融合の開発はおおむね順調でございまして、現在核融合炉に必要なコンポーネントの一段階前、それの半分とか三分の一とか、そういうレベルでの開発が順調に進みました。ここに例として、超電導磁石、トリチウム燃料、プラズマ加熱技術というふうに三つだけ挙げてございますけれども、超電導磁石に関しましては最終的な核融合実験炉の三分の一ぐらいのものが既に試験を終えております。
　それからトリチウム燃料。トリチウムは、先ほど三重水素と申し上げたものを英語で言いますとトリチウムということで、燃料でございますが、これは放射能を持っておりますので扱いは注意を要するということでございまして、これに関しましては将来の実験炉に必要な能力を持っているコンポーネントまで開発が進みまして、これは現在日本で製作を完了いたしまして、アメリカに輸送中であります。国際協力ということで、日本とアメリカの協力ということで、日本のつくったコンポーネントをアメリカのロスアラモス研究所で試験するという国際協力の一例でありますけれども、そういう協力も進んでおるということでございます。
　それからプラズマ温度を上げるための加熱技術、これは先ほど粒子ビームなどと申し上げましたが、そういう技術も大幅に進歩をいたしております。ただ、今度は核融合炉レベルの技術開発ということで、さらに今達成したものをレベルを上げていくという必要がありまして、現在小規模ながらそこに進む方向に研究を進め成果を上げつつあるというのが現状でございます。
　七ページには、私どもが核融合を推進していく上でやりました先端技術が、いろいろ色が塗ってありますけれども、具体的な例として書いてございます。どういうところに利用されておるかということで、たくさんありますので電子ビーム溶接というのを申し上げますと、これは日本の大電子、電機メーカーがＪＴ６０の製作のためにつくりました電子ビーム溶接でありまして、これは核融合のために使われると同時に、いろいろな産業技術のために使われております。聞くところによりますと、去年日産自動車が同じものを購入したというふうに聞いております。
　それから超電導磁石。現在、超電導磁石の大型で磁場が強いものは、核融合が最大の推進力になっておりまして、一番大きい一ＧＪ、これはちょっと専門的な言葉で説明は省略いたしますけれども、これは核融合が開発したものであります。
　それからパルスコイル、これは磁場でありますけれども、磁場の強さを時間的に変えられるような超電導磁石でありまして、これは電力利用があるのでありまして、電総研、電子技術総合研究所も開発しておりますが、最大のものは私ども原研で開発しました、三十ＭＪと書いてありますけれども、これは世界最大のコイルであります。
　それから、粒子ビームと書いてありますが、粒子ビームは、核融合自身が開発して産業界で使われるようになった核融合がまさに自分で生み出した技術でありまして、これは二十ＭＷ、メガワット、百万ワットの二十倍であります。これも世界最大でありますが、イオンビーム、素材処理などに使われております。いろいろ市販されておりますけれども、私どもが見ますと、私どもが昔開発したものと同じようなものが市販されておるわけであります。
　電力技術に関しましては、直流遮断器等々といろいろのものが開発され、直流送電などに使われておるということでございます。
　最後のページでまとめさせていただきますと、先ほど申し上げましたように、原研では炉心プラズマというのが第一の研究課題でありまして、非常に高温なものの熱閉じ込めあるいは加熱については科学的にも技術的にも見通しがついております。
　それから二番目は、上に関係しておりますけれども、さらに性能を上げようという先端的研究というのをいろいろやっておりまして、先ほども申した電流駆動も一例でありますが、そのほかに、いろいろ御説明するのは省略させていただきますが、それについても着々と進展いたしております。
　それから三番目の次期大型装置というものは次の課題でありまして、その設計研究を進めておるということでございます。
　それから四番目は、先ほど御説明申し上げましたけれども、次期装置のための炉心工学技術の開発が着実に進んでおるということで、一番最初に申し上げましたように、核融合炉の実現を目指す必要な技術開発あるいは科学的研究を全面的に原研としては推進したいというふうに考えております。
　以上でございます。
　ありがとうございました。