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核融合炉システム研究開発部|研究・活動内容

掲載日:2021年10月11日更新
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核融合炉システム研究グループ

核融合炉は高温・高閉じ込め性能のプラズマ、超伝導などの先進技術を駆使するエネルギー生産システムですが、様々な技術を統合して魅力ある炉概念を構築するのが「核融合炉システム研究」です。

本グループは、核融合エネルギーによる発電実証を行う核融合原型炉の実現に向け、核融合炉システムの設計を中心に研究開発を進めています。
核融合炉システム研究は、核融合エネルギーや生産した燃料三重水素を取り出すブランケット概念、高温プラズマから壁を保護するダイバータの物理・工学概念、炉心プラズマの物理基盤や制御手法、炉心プラズマを閉じ込める超伝導コイル、炉のメンテナンス手法や廃棄物の再利用など、将来の核融合発電プラントの「要」となる研究を進めるため、物理・工学をはじめ多くの分野の専門家を必要とします。
現在は、欧州の炉設計チームと共に原型炉における重要な共通課題を中心に取り組む「BA原型炉設計活動1」や原型炉の概念設計を担う産学連携の全日本体制のチームである「原型炉設計合同特別チーム2」の中核グループとして、最新の研究情報や技術を共有し、大学との共同研究や企業の技術者との検討を通した「共創の場」を通じて、国内の核融合炉開発の基盤を広げる活動も行っています。

 

原型炉概念:JA-DEMO

核融合エネルギーの実用化に備え、2017年に核融合科学技術委員会によってまとめられた報告書「核融合原型炉研究開発の推進に向けて」において、核融合原型炉の目標は以下の3つを実現することと定められています。

 1.数十万kW を超える定常かつ安定した電気出力
 2.実用に供し得る稼働率
 3.燃料の自己充足性を満足する総合的な三重水素増殖

原型炉設計活動では、ITERや軽水炉の技術基盤を最大限活用しながら、ITERの目標達成後21世紀中ごろに発電実証を行うための日本独自の原型炉(JA-DEMO)の概念構築に取り組んでいます。3

 

炉シス図1

関連ページ

関連サイト

BA 国際核融合エネルギー研究センター 原型炉設計活動:
http://www.iferc.org/De_Scope.html#Scope(英語)

 

プラズマ理論シミュレーショングループ

 JT-60SA・ITER物理研究および原型炉設計活動を理論的側面から支援しつつ、トカマク・プラズマの閉じ込め・加熱の特性、核燃焼効果等の超高温炉心プラズマに特有な性質を明らかにする研究を進めています。また、高度計算科学の応用研究の一環として、数値トカマク(NEXT)計画を進めており、超並列計算手法を駆使した、第一原理に基づく大規模シミュレーションにより、炉心プラズマおよびダイバータ(周辺)プラズマの多面的で複雑な振る舞い(マルチスケール・マルチフィジックス)の解明を目指しています。IFERC-CSC HELIOS計算機を有効利用し、炉心プラズマの理論シミュレーション研究を展開しています。

プラズマ理論シミュレーショングループ 公式ページ: