日本の JT-60SA 炉は、超電導コイルの磁場を使用して、ドーナツ型の真空チャンバー内に過熱イオン化ガスまたはプラズマの雲を閉じ込め、水素原子核を融合してエネルギーを放出します。 この装置は 4 階建てのビルと同じ高さで、プラズマを最大摂氏 2 億度の温度で約 100 秒間維持できるように設計されており、これは以前の大型トカマク炉よりも長く続きます。 科学 10月31日に報じられた。

この成果は、「機械が基本的な機能を実行できる」ことを世界に証明するものであると、工科大学および日本の量子科学（QST）と協力している欧州連合（EU）機関であるフュージョン・フォー・エネルギーのプロジェクトマネージャー、サム・デイビス氏は述べています。 JT-60SAと関連プログラムについて。 QSTプロジェクトを率いる白井博氏は、JT-60SAが有意義な物理実験を行うのに十分な耐久性のあるプラズマを生成するまでにはさらに2年かかるだろうと述べた。

JT-60SAは、フランスで建設中の巨大な国際核融合炉であるITERが、核融合炉が消費する以上のエネルギーを生産できることを実証するための道を開くのに役立つだろう。 ITERは、JT-60SAが試験する技術と運用方法に依存します。 日本はフランスにITER炉を設置することに同意することで、JT-60SAと他の2つの小型核融合研究施設を開発する権利を有する。 JT-60 原子炉を近代化するための条件は、日本と欧州連合の間の 2007 年の協定に含まれています。 1980年代半ばに設立された研究用原子炉で、JT-60を収容する建屋は現存しており、費用は非公開でゼロから再建中である。

高さ 15.5 m の JT-60SA 炉は、ITER 炉の高さの約半分であり、135 m3 (ITER 炉の 1/6) のプラズマを収容できます。 そのプラズマにより、物理学者はプラズマの安定性と発電への影響を研究できるようになります。 プロジェクトの主任科学者アルベルト・ロアルテ氏によると、教訓はITERにも応用できるという。

多くの核融合プロジェクトと同様に、JT-60SA は何度も遅延を経験し、その結果、建設には 15 年以上かかりました。 当初の計画では、原子炉は2016年に稼働する予定だった。遅れには、設計の見直し、供給の問題、2011年3月の東北地方太平洋沖地震が含まれていた。その後、2021年3月の試験中に、原子炉に電力を供給するケーブルの1つがショートした。 -回路付き。 この事故では、重要な接続ワイヤの絶縁が不十分だったため、ヘリウム漏れが発生し、冷却システムが劣化しました。 安全性を確保するために、JT-60SA プロジェクト チームは 100 以上の電気接続を再絶縁し、この作業には 2 年半かかりました。 白井氏によると、この事故により、ITER計画に携わる技術者らはコイルのより慎重な検査を計画する必要に迫られたという。

制限の 1 つは、JT-60SA が実験で使用するのは水素とその同位体重水素のみで、高価で希少で放射性の第 3 の水素であるトリチウムは使用しないことです。 トリチウムはエネルギー生産にとって最も効率的な選択肢であると考えられており、これが ITER 原子炉が 2035 年に重水素 – 三重水素燃料の使用を開始する理由です。

フランス南部のカダラッシュで建設中のITER原子炉。 ITER には、地球の磁場の 10 万倍である 5 テスラの強力な磁場があり、-269 ℃の温度で 10 万 km の超電導ニオブ – 錫合金線によって放出されます。 ITER炉内のプラズマは、摂氏1億3,200万度、つまり太陽の核の10倍の温度に達する必要があります。 ITER 炉は将来の大型トカマク炉のプロトタイプであり、発電はしませんが、このプロジェクトは実行可能なカーボンフリー エネルギー ソリューションとして核融合を実証します。

現在まで、消費するエネルギーを上回るエネルギーを生成することに成功した核融合炉はありません。 原子炉は膨大な電力を消費するため、これは大きな障害となります。 ITER は持続可能なエネルギーへの道を切り開くことができます。 ITER の費用は約 200 億ドルで、地球上最大の科学プロジェクトとなっています。

日本は2050年に、JT-60SAとITERの研究と核融合エネルギーの商業化の間の足がかりとなる実験型発電所である原型炉を建設したいと考えている。

ア・カン （によると 科学)