Fusion Reactor
核融合エネルギーの実現可能性を実証する国際的な核融合研究プロジェクト。
核融合炉は、核融合エネルギーの実現可能性を実証するために設計された国際的な核融合研究・工学プロジェクトです。この施設はフランス南部のカダラッシュ研究センター近くで建設中です。ITERは2013年から建設が進められており、2033年から2034年に初のプラズマ生成を達成する見込みです。その時点で、プラズマ容積がそれまで最大のトカマクであった日本のJT-60SAの約6倍となる、世界最大の核融合炉となります。ITERの目的は、発電を行わず、大型核融合炉の科学研究と技術実証を行うことです。
Quick Facts
- Category
- Power Generation
- Function
- Energy Output & Stability Management
- Status
- Active Standard Technology
背景と経緯
ITER（元々はInternational Thermonuclear Experimental Reactorの頭字語であり、ラテン語で「道」または「道筋」を意味する）は、国際的な核融合研究・工学プロジェクトです。国際協力の始まりは1978年、国際トカマク炉（INTOR）で、ソビエト連邦、欧州原子力共同体、アメリカ合衆国、日本の4つのパートナーが参加しました。INTORプロジェクトは停滞しましたが、1985年10月にミハイル・ゴルバチョフがフランスのフランソワ・ミッテラン大統領との会談で共同核融合プロジェクトへの関心を再燃させ、その構想は1985年11月のジュネーブ・サミットでロナルド・レーガンとさらに発展しました。2006年11月21日、7つのプロジェクトパートナーは核融合炉の建設資金を正式に合意しました。ITERは、中国、欧州連合（EU）、インド、日本、ロシア、韓国、アメリカ合衆国の7つの加盟国によって資金提供・運営されています。英国はブレグジット直後、2023年9月までEUのFusion for Energy（F4E）プログラムを通じて参加を継続しました。スイスは2021年までユーラトムとF4Eを通じて参加していましたが、その後のEUとの交渉を経て、2026年に再参加する見込みです。ITERはまた、オーストラリア、カナダ、カザフスタン、タイとも協力協定を結んでいます。フランスにおけるITER施設の建設は2013年に始まり、トカマクの組み立ては2020年に開始されました。当初の予算は約60億ユーロでしたが、建設と運転の総費用は180億ユーロから220億ユーロと見積もられています。他の推定では総費用を450億ドルから650億ドルとしていますが、これらの数字はITERによって異議が唱えられています。最終的な費用に関わらず、ITERはこれまでで最も高価な科学実験、人類史上最も複雑な工学プロジェクト、そして国際宇宙ステーションや大型ハドロン衝突型加速器の開発以来、最も野心的な人類の協力の一つと評されています。
読者ガイド
ITERの主要な目標の一つは、「燃焼プラズマ」状態を達成することです。燃焼プラズマとは、プラズマ加熱のために受け取るエネルギーの50%以上が（外部源ではなく）核融合反応から得られるプラズマの状態です。競合するNIF核融合プロジェクトが2021年8月8日に慣性閉じ込め方式を用いてこのマイルストーンに到達するまで、いかなる核融合炉も燃焼プラズマを生成していませんでした。QDT値が高くなるにつれて、プラズマ加熱出力のより大きな部分が核融合反応によって生成されるようになります。これにより、高いQDT値では外部加熱システムから必要な電力が減少します。トカマクが大きければ大きいほど、核融合反応で生成されたエネルギーが内部プラズマ加熱により多く保持され（外部加熱の必要性が減り）、Q値も向上します。これがITERがトカマク炉をスケールアップする計画の方法です。ITERは発電を行いません。熱源からの発電はよく知られたプロセスであり、ITERは有意な核融合出力を継続的に運転することはありません。ITERに発電を追加するとプロジェクトのコストが上昇し、トカマクの実験に価値をもたらしません。ITERに続く計画であるDEMO級原子炉は、正味の発電を実証することを目的としています。