自然科学研究機構・核融合科学研究所 教授の高畑一也氏が、核融合発電の応用知識について解説する本連載。第1回では、経済的な核融合発電を実現するための技術課題について解説します。 2024年に、「核融合発電 基本のキ」と題した連載で、核融合発電の基礎知識について3回に分けて説明しました。このたび、その連載をさらに 発展させた、核融合発電の応用知識を解説する「核融合発電 ここがキモ」の連載執筆の機会をいただきました。 前回よりも少し具体的な内容になりますが、なるべく分かりやすくお話ししていきますので、どうぞよろしくお願いいたします。なお、前回の連載である核融合発電 基本のキを読み返していただけると、今回の内容がより深く理解できると思います。 さて、第1回では「経済的な核融合発電の実現は可能か」、そして「そのためにどのような技術的課題が存在するのか」について解説していきます。なお、核融合発電にはい

米コモンウェルス・フュージョン・システムズの核融合を生み出すための装置「トカマク」＝２０２３年１０月１１日、マサチューセッツ州デベンズ/Steven Senne/AP （ＣＮＮ） 核融合ベンチャーの米コモンウェルス・フュージョン・システムズ（ＣＦＳ）は１７日、「世界初」となる商用の核融合発電所を米バージニア州リッチモンド近郊に建設すると発表した。２０３０年代初めまでに発電を開始するとしている。 ＣＦＳのマムガード最高経営責任者（ＣＥＯ）によると、運転開始後は４００メガワットの出力で約１５万世帯に電力を供給する。 同氏は「電力網で利用できる規模の核融合発電が実現するのは世界で初めてだ」と語り、バージニア州のヤンキン知事は「バージニアと世界全体にとっての歴史的瞬間だ」と歓迎した。 同社は候補地として世界の１００カ所以上を検討した結果、経済や労働力、退役予定の石炭火力発電所からの転換が望めること

自然科学研究機構 核融合科学研究所 教授の高畑一也氏が、核融合発電の基礎知識について解説する本連載。第2回では、核融合炉/発電の基本的な仕組み、核融合炉に使われる主要装置について解説します。 連載の第1回では、地上で実現可能な核融合反応を提示し、この反応を実現するための条件、核融合発電の優位性と安全性について解説しました。今回は、実際の核融合炉（核融合反応を起こす場所）と発電の仕組みを解説します。核融合にはいくつかのアプローチがありますが、今回は磁場閉じ込め方式、そして第1世代といわれる重水素-三重水素（D-T）反応炉に話を絞ります。その他のアプローチについては、連載第3回で触れたいと思います。 超高温プラズマを閉じ込める磁場の容器 そもそも核融合炉で作られる1億℃の水素ガス（プラズマ）を金属の容器で閉じ込めることはできません。1億℃に耐えられる金属がないのは確かですが、それより数グラム（

カナダのウォータールー大学で数学を専攻するHudZah氏は2024年8月24日、自身の寝室で核融合装置を構築し、プラズマを生成したとX（旧Twitter）に投稿した。ハードウェアの組み立てや回路設計の経験がまったくない中、Anthropicの生成AI「Claude 3.5 Sonnet」と友人たちの支援を得て、たった4週間でこのプロジェクトを成し遂げた。Claude 3.5 Sonnetについては、PDFなどをAIの知識源としてアップロードできる「Projects」機能を活用した。 HudZah氏は、Olivia Li氏の「ニューヨークのアパートの6階に核融合炉を構築する」プロジェクトに影響を受けている。Li氏が目指したのは静電核融合炉で、静電場を使ってイオン（ここでは重水素）を中心点に向かって加速し、そこで衝突させて融合させるというものだ。その組み立てには、高真空、高電圧、重水素ガス源が

文部科学省は核融合発電の発電能力を実証する原型炉について、量子科学技術研究開発機構（ＱＳＴ）を開発主体とする方針を固めた。ＱＳＴを中心に大学や企業などが原型炉開発に関わる“オールジャパン”体制を構築し、原型炉の早期実現を目指す。将来は日本の多様なサプライチェーン（供給網）を生かして商用炉を開発できる企業を育成し、核融合発電の産業化を急ぐ。 原型炉開発は４月にも着手する。ＱＳＴを中心にしながら、原型炉設計や超電導コイルなど、開発項目ごとに大学や企業を対象に公募して参画を促す。原型炉による発電実証から産業化へ素早くつなげるため、日本の産業界の総力を結集して取り組む体制の構築を目指す。将来は企業を中心とした原型炉開発に移行し、商用炉を開発できる企業を育成することも視野に入れる。 また大学間の連携を促し、核融合発電の開発人材を育成する。ＱＳＴの日欧共同の実験炉「ＪＴ―６０ＳＡ」なども活用する方針だ

量子科学技術研究開発機構は那珂研究所（茨城県那珂市）に建設した核融合実験炉「ＪＴ―６０ＳＡ」の運転開始記念式典を開いた（写真）。日欧の共同プロジェクトで建設したＪＴ―６０ＳＡは１０月２３日に初プラズマの生成に成功。強力な磁場でプラズマを閉じ込める「トカマク型」として、これまでに世界最大クラスとなる体積約１６０立方メートルのプラズマを生成し、温度は１５００万度Ｃ程度まで上昇したのを確認したという。 同実験炉は将来のクリーンエネルギーとして期待される核融合発電技術開発への貢献を目指す。式には日欧の関係者に加え盛山正仁文部科学相や高市早苗内閣府特命担当相が参加。盛山文科相は「欧州などとの連携を強化し研究開発や人材育成に腰を据えて取り組む」、高市担当相は「産業界とともに核融合の実現とスピンアウト型関連産業の発展に向けて力を尽くす」とした。

次世代のエネルギー源として期待される核融合の実験施設「ＪＴ－６０ＳＡ」（茨城県那珂市）が２３日、初めてプラズマの生成に成功した。量子科学技術研究開発機構（量研）が２４日、発表した。 ＪＴ－６０ＳＡは日欧が共同で建設したもので、核融合反応を起こすのに必要な高温のプラズマ（固体・液体・気体に次ぐ物質の第４の状態）を発生させる実験装置。トカマク型というプラズマを磁場で閉じ込める方式の装置では現時点で世界最大だ。 ２０２０年３月に完成して試験運転を開始したが、電気系統の不具合で２１年３月に停止。補修を経て、今年５月に運転を再開し、プラズマの生成を目指していた。 今回の成功について、量研・那珂研究所トカマクシステム技術開発部長の東島智氏は、「各構成機器が連動して、システムとし機能することが実証でき、装置の基本性能が確かめられた」と話した。今後は１カ月ほどをかけて、プラズマの維持や性能向上に関する実験

中村氏（中央）と太田氏（右）、オガワ氏（左）らはレーザー核融合の世界初商用化を目指す（写真：ブルー・レーザー・フュージョン） 青色発光ダイオード（LED）の発明でノーベル物理学賞を受賞した中村修二氏が、核融合に挑戦する。同氏らは2022年11月、核融合スタートアップ米Blue Laser Fusion（ブルー・レーザー・フュージョン、BLF）を設立した。独自のレーザー技術を強みに、レーザー核融合で世界初となる商用化を目指す。発電能力を持つレーザー核融合実証炉を早ければ2030年ごろに稼働させる計画だ。

最近の核融合発電の開発競争で最速の核融合開始計画は、今のところ米国のスタートアップであるHelion Energyで、2024年。商用発電開始は2028年で、既に米Microsoftと売電契約まで結んだ。 もっとも、Helion Energyの方式は非常に斬新で、多くの“伝統的”な核融合研究者はその実現性に懐疑的だ。彼らが指摘する課題は少なくとも2つある。具体的には、（1）想定する“燃料”が、重水素（D）とヘリウム3（3He）で、“点火”させるのにはセ氏10億度前後の高温が必要なため、非常に大きなエネルギーを投入しなければならない、（2）核融合のエネルギーをどこまで効率良く電力に変換できるか未知数、の2つである。（1）と（2）をまとめて言い換えると、核融合で発電できる電力が、核融合を起こさせるのに投入するエネルギーを大きく上回ることが容易ではないのである。 一方、核融合発電の開始予定時期が

最近になってにわかに注目を集め始めた核融合発電技術だが、実用化は早くても2030年代半ば。やや保守的な評価では2050年かそれ以降という見方も多い。ところが、2024年にも発電を始めるというベンチャーが出てきた。 それはこれまでよく知られている大きく2つの方式、具体的には日本を含む数多くの国家が開発に参加し、フランスに建設中のITERのようなトカマク方式と、2022年11月に米国でレーザー光のエネルギーを超える核融合エネルギーが得られたレーザー核融合方式のどちらでもない、第3の方式「FRC（磁場反転配位）型プラズマ」に基づく注1）。核融合反応で中性子を出さず安全性が高く、簡素な設備で、しかも蒸気タービンを使わずに発電できる革新的な方式である。

【ヒューストン=花房良祐】米IT（情報技術）大手マイクロソフトは10日、核融合発電の米スタートアップ企業ヘリオン・エナジーと2028年からの電力購入契約を締結したと発表した。米メディアによると、核融合の売電契約が交わされるのは世界で初めて。ヘリオンは28年に核融合発電を開始し、その後1年間で出力5万キロワット以上まで高めることを目指す。詳細は明らかにしていないが、一部がマイクロソフトに販売され

アイテム 1 の 2 　５月１０日、核融合発電を手がける米ヘリオン・エナジー社は、マイクロソフトと電力供給契約を交わしたと発表した。写真はマイクロソフトのロゴ。カリフォルニア州 ロサンゼルスで２０１６年６月撮影（２０２３年　ロイター／Lucy Nicholson） [1/2]　５月１０日、核融合発電を手がける米ヘリオン・エナジー社は、マイクロソフトと電力供給契約を交わしたと発表した。写真はマイクロソフトのロゴ。カリフォルニア州 ロサンゼルスで２０１６年６月撮影（２０２３年　ロイター／Lucy Nicholson） [ワシントン １０日 ロイター] - 核融合発電を手がける米ヘリオン・エナジー社は１０日、マイクロソフトと電力供給契約を交わしたと発表した。核融合発電による売電契約は世界で初めてで、約５年後の供給開始を見込んでいる。

3月、自然科学研究機構核融合科学研究所（岐阜県土岐市）と米国の核融合スタートアップ「TAEテクノロジーズ」（TAE、カリフォルニア州）は共同で、軽水素とホウ素による核融合実験に世界で初めて成功した。軽水素とホウ素による核融合は、重水素と三重水素を使った一般的な核融合に比べて反応条件は厳しいが、放射線である中性子が発生しない点で優れる。今回の成果について、TAEの最高科学責任者（CSO）でカリフォルニア大学教授の田島俊樹氏は「軽水素とホウ素による核融合実現の入り口に立った」と力説する。 炉壁が放射化するリスク軽減 TAEは1998年に創業し、長年にわたり核融合発電に挑戦してきた。核融合スタートアップとしては最古参の存在だ。核融合は重水素と三重水素の核種を用いるのが一般的だが、非主流の軽水素とホウ素による核融合を目指している。 今回の実験は、核融合研の大型ヘリカル装置（LHD）で行った。磁場で

土岐市にある核融合科学研究所は９日、放射線が出ない核融合反応が世界で初めて実証されたと発表しました。クリーンな核融合炉の実現に向けた第一歩として研究成果をアピールしています。 今回の研究成果は、科学雑誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に２０２３年２月に掲載されたものです。核融合科学研究所は、アメリカの「ＴＡＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社」との共同研究で、核融合の燃料に軽水素とホウ素１１を使うことで、放射線である中性子が発生しない核融合反応を世界で初めて実証したということです。

国立点火施設の前置増幅器支持構造の内部。画像は色加工済み/Damien Jemison/Lawrence Livermore National Laboratory （ＣＮＮ） 米エネルギー省は１３日、核融合の実験を行い、投入したレーザーのエネルギーを上回るエネルギーを生成することに初めて成功したと発表した。歴史に残る成果だとしている。 いわゆる「正味のエネルギー利得」は、核融合からクリーンで無限のエネルギーを得ることを目標とした何十年にもわたる取り組みにおける大きな成果だ。核融合反応は２つ以上の原子が融合して起きる。 実験では２.０５メガジュールのエネルギーを供給し、出力は供給を５０％超上回る３.１５メガジュールだった。実験で出力が有意義なエネルギーの利得が得られたのは初めて。 今回の実験はカリフォルニア州にあるローレンスリバモア国立研究所の国立点火施設で今月５日に行われた。同施設は競技

Instruments are viewed inside the target chamber at the National Ignition Facility (NIF) at the Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, California, U.S. Photographer: TONY AVELAR 米エネルギー省が所管するローレンスリバモア国立研究所の研究者らが、核融合炉の燃料から投入を上回るエネルギーが出力される状態を初めて達成したと事情に詳しい関係者１人が明らかにした。温室効果ガスが発生しないクリーンな商業用核融合発電の実現に向け画期的な一歩となる可能性がある。 水素同位体の燃料を詰めたペレット（小球）に世界最大の装置から大出力レーザーを照射し、発生したプラズマを爆縮させることで、核融合反応を引き起こす

軍事航空、ISR、 無人機、サイバー、宇宙、安全保障、最新技術....防衛産業、軍事航空、軍用機、防衛関連宇宙開発等の最新技術動向を海外メディアからご紹介します。民間航空のニュースは「ターミナル1」をご覧ください。航空事故関連はT4へどうぞ。無断転載を禁じます。YouTubeでご利用の際はあらかじめご連絡ください。

3月には、イギリスのベンチャーが、民間企業として初めて核融合炉の実現における重要なマイルストーンを達成。4月には米バイデン政権が、今後10年間で商業核融合の研究開発をさらに加速させるとの方針も示した。 そんな中、7月6日、京都大学ベンチャーで、核融合炉の基盤技術の研究開発を進める京都フュージョニアリングが、世界初となる発電試験プラントの建設を進める計画を発表した。 順調に進めば2年後の2024年までに、このプラントを用いて「発電試験」を実施する計画だ。 「世界で研究加速」の中で欠けていたピースを埋める京都フュージョニアリングが建設する試験プラント「UNITY」のイメージ。画像：京都フュージョニアリング核融合炉の研究開発は、フランスで日本も含めた国際的な枠組みである「ITER計画」の実験炉の建設が進められているほか、ここ数年、欧米のベンチャー企業による研究開発が急伸している。民間への投資金額

｢核融合発電の時代はくるの？｣専門家に聞いてみた2022.05.18 22:0051,840 Daniel Kolitz - Gizmodo US ［原文］ （ satomi ） 今のエネルギーを取り巻く状況が持続可能だと言ってるのは、だまされやすい若者と化石燃料企業の重役ぐらい。 気象変動の危機が表面化するよりずっと前から科学の世界では核融合を代替電力に活かす技術の研究が進められてきました。つまり核が融合するときの放熱で電気を生み出す技術です。 実現はもうすぐそこまで来ていると言われ続けて半世紀。核融合は本当に来るのか？ 来るとすればいつなのか？ 専門家に聞いてみました！ 研究費が増え続けていけば、答えはYESSteffi Diem（ウィスコンシン大学マディソン校工学物理学教授。ペガサスIII実験で革新的な核融合リアクタのスタートアップ技術の開発に専念） 研究費が増え続けていけば、答えは

世界各国で核融合炉開発の動きが活発化している。核融合炉は原子核同士を反応させ、そこから飛び出した粒子が保有するエネルギーを回収する構造物のことで、気候変動問題を解決する一助になると、技術開発に対する期待が日々高まっている。まだ実験段階であるものの、日米欧中露などといった国と地域による共同プロジェクト「ITER（国際熱核融合実験炉）」の運転開始も2025年に控える。 その核融合炉関連の取材を記者が進める中で、気になるインタビューがあった。さまざまな大手企業も接触を図る京都大学発のスタートアップ企業、京都フュージョニアリング（京都府宇治市）でのこと。同社Co-Founder ＆ Chief Fusioneerの小西哲之氏によると、現状「ITERで利用する規模の機器『ジャイロトロン』を開発・製造できるのは日本とロシアくらい」で、ITERの運転開始時も両国のジャイロトロンが使われる計画だというのだ