【用語説明】

1) ITER(国際熱核融合実験炉:「イーター」)

制御された核融合プラズマの維持と長時間燃焼によって核融合の科学的及び技術的実現性を実証することを目指したトカマク型(超高温プラズマの磁場閉じ込め方式の一つ)の核融合実験炉です。1988年に日本・米国・欧州・ロシアが共同設計を開始し、2005年にフランスのカダラッシュに建設することが決定しました。2007年に国際機関「ITER国際核融合エネルギー機構(ITER機構)」が発足し、日本、欧州連合、ロシア、米国、中国、韓国、インドの7極が参加しています。現在、イーターが格納される建屋の建設が進められており、また、各極が調達する、イーターを構成する様々な機器の調達取り決めが締結されて、各極で機器の製作が進められています。2020年からのプラズマ実験の開始を目指しています。イーターでは、重水素と三重水素を燃料とする本格的な核融合による燃焼が行われ、核融合出力500MW、エネルギー増倍率10を目標としています。
ITER計画に関するホームページ http://www.naka.jaea.go.jp/ITER/index.html (日本語)
ITER機構のホームページ http://www.iter.org/default.aspx (英語)

2) 中心ソレノイド

ITERの主要機器の1つであり、ITERの中心に据え付けられて、プラズマ中に電流(プラズマ電流)を誘起して、プラズマ閉じ込め磁場を形成するソレノイド型の超伝導電磁石。直径は約4.3m、高さは約16mあり、最大で13T(テスラ)の磁場を発生することができます。国際合意されたITERの調達分担に基づき、日本が全49本の超伝導導体を製作します。米国が、コイルケースや支持構造物を製作し、日本が製作した超伝導導体を用いて中心ソレノイドに組み上げ、フランスに輸送します。導体の定格通電電流値は45キロアンペアで、世界最大級です。

3) 超伝導導体

超伝導とは、特定の物質(超伝導物質)を極低温に冷却すると電気抵抗がゼロとなる現象のこと。この現象を利用して、超伝導物質に大電流を流し、超伝導導体として用いることで、非常に強力な電磁石が実用化されています。中心ソレノイドに用いる超伝導導体は0.83mmの超伝導素線576本と銅線288本を撚り合わせて撚線とし、ジャケットと呼ばれるステンレス管に挿入したものです。超伝導物質としてNb3Sn(ニオブ3スズ)を用いており、約18K(ケルビン)以下の温度に冷却すると超伝導になります。

4) ジャケット

超伝導導体の構成要素の1つで、撚線を納めるステンレス製の金属管です。ITERの中心ソレノイドでは、原子力機構が鉄鋼メーカーと共同で開発した「JK2LB」と呼ばれる、マンガン含有率の高く、極低温でも高強度・高靭性を有する特殊なステンレスを用いています。

5) 撚りピッチ

超伝導物質でできた超伝導素線576本と銅線288本を、5段階に分けて撚り合わせ撚線とします。撚り一回転で必要な長さを撚りピッチと言い、強く撚ると撚りピッチは短くなり、緩く撚ると撚りピッチは長くなります。撚りピッチを短くすることによって、ジャッケット内での超伝導素線の変形を抑制することができました。

6) パルス運転

時間的に変動する磁場を発生させる電磁石の運転方式。磁場の強さを表す単位としてテスラ(T)が用いられますが、変動磁場は磁場の変化率であり、T/s (テスラ毎秒)の単位で表されます。


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