核融合技術の動向（2023年10月調査）
発刊日
2024/02/16
体裁
B5 / 54頁
資料コード
R65201402
PDFサイズ
7.4MB
PDFの基本仕様
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2023年11月号に掲載されたものです。
リサーチ内容
～地上に「太陽」を実現するという人類未踏の夢のエネルギー
エネルギー・環境問題を同時かつ根本的に解決する技術として期待～
1．核融合とは
2．核融合の方式
【図 1．核融合の方式】
2-1．磁場閉じ込め/トカマク方式
2-2．磁場閉じ込め/ヘリカル方式
2-3．レーザー方式
3．世界と日本の動向
3-1．ITER（国際熱核融合実験炉）計画
【図 2．ITER プロジェクトで計画されている実験炉】
3-2．海外の取組
3-3．日本の取組
4．核融合技術に関する市場規模
【図・表 1．エネルギー（電気＆ガス）の WW 市場規模予測
（金額：2025-2050 年予測）】
【図・表 2．核融合炉プラントの WW 市場規模予測（金額：2025-2050 年予測）】
5．核融合技術に関連する公的研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人 大阪大学
(1) ILE のレーザー核融合エネルギー研究プロジェクト
(2)レーザー核融合炉心プラズマ研究の現状
【図 3．核融合燃料の点火・燃焼の物理課題：プラズマ性能の達成】
(3)NIF によるレーザー核融合点火燃焼実証の意義
(4)レーザー核融合の新たな時代へ向け世界を先導する日本の技術
【図 4．レーザー核融合の工学的課題の達成に向けたタイムスケジュール】
【図 5．安定して高繰り返し可能な MW 級レーザー核融合の実現】
(5)レーザー核融合によって実現できる日本の基盤技術と革新的技術の統合
【図 6．レーザー核融合によってもたらされる日本の基盤技術と革新的技術の統合】
(6)レーザー核融合研究の波及効果
①大規模資源探査と文化財・環境調査
②100-1,000 万気圧が生み出す新物質材料
③繰り返しパワーレーザーによる 2 種類の中性子源が切り拓く学際分野
5-2．大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 核融合科学研究所（NIFS）
(1) NIFS の新たな取り組み：ユニット体制
【図 7．学術テーマとして再定義された核融合エネルギー実現へのチャレンジ】
(2)産学連携事例その１：計測器の高性能化による新物理現象の開拓と、その極限
技術を用いた社会実装
【図 8．トムソン散乱によるプラズマの電子温度、電子密度の計測】
【図 9．パルスバーストレーザーによるトムソン散乱計測の高速化。
(a)高繰り返しレーザー装置の動作原理、
(b)レーザーロッドの半径方向の温度分布、
(c)ロッド内温度の時間変化】
【図 10．電子温度分布の時間変化。従来の計測結果(下)、開発した計測結果(上)】
(3)産学連携事例その２：光アイソレーター
【図 11．光アイソレーターの原理。光アイソレーターなし(左)、
光アイソレーターあり(右)】
5-3．国立大学法人 九州大学
(1)定常プラズマ制御学研究室（花田 和明 教授）
(2)先進プラズマ理工学研究室（出射 浩 教授）
【図 12．高周波装置を用いた QUEST におけるプラズマ立ち上げの模式図】
(3)核融合プラズマ物性制御工学研究室（井戸 毅 教授）
【図 13．プラズマ断面における乱流の構造と高温プラズマの内部計測器の例】
5-4．国立大学法人 京都大学
(1)京都大学における核融合研究の概要
(2)「Heliotron J」装置
【図 14．「Heliotron J」装置の実物写真(左)と模式図(右)】
(3)最近の研究成果事例（京都大学プレスリリース
【図 15．「Heliotron J」装置とその磁場構造(左)、
および観測されたペレット周辺の“揺らぎ”構造(右)】
5-5．国立大学法人 筑波大学
(1)「GAMMA 10/PDX」
【図 16．軸対称化タンデムミラー装置「GAMMA 10/PDX」の外観】
【図 17．「GAMMA 10/PDX」の構成】
【図 18．「GAMMA 10/PDX」の模式図】
【図 19．「GAMMA 10/PDX」のエンド部に設置されているダイバータ】
(2)「Pilot GAMMA PDX-SC」
【図 20．「Pilot GAMMA PDX-SC」の外観】
【図 21．「Pilot GAMMA PDX-SC」の構成】
5-6．国立大学法人 東京大学
(1)磁場閉じ込めとトカマク配位
【図 22．TST-2 球状トカマク装置】
(2)波動を使った加熱・電流駆動
【図 23．波動シミュレーション】
【図 24．様々なアンテナ】
【図 25．波動を用いた電流駆動のプロセス】
5-7．国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構（QST）
（1）JT-60SA 計画
【図 26． JT-60SA 計画の概要】
（2）ITER プロジェクト
【図 27．ITER 本体の模式図】
【図 28．ITER 本体の構成】
【図 29．日本が製作している ITER の機器類】
(3)原型炉
【図 30．発電までのロードマップ】
6．核融合技術に関連する民間企業の取組動向
6-1．株式会社 EX-Fusion
(1)レーザー方式の核融合商用炉の実現を目指す EX-Fusion
(2)半導体励起のハイパワーパルスレーザー（LD）による圧倒的性能
【図 31．ハイパワーパルスレーザーの世界と日本の戦略の違い】
(3)ハイパワーレーザーをより遠くで、より精度高く、
ターゲットに当てる技術
(4)“レーザー核融合商用炉を目指す”ことは
“新たな光産業を創出する”ことにつながる
【図 32．レーザー核融合商用炉の実現に向けた技術開発と
光産業創出によるレベニューの両立】
6-2．京都フュージョニアリング 株式会社
(1)京都フュージョニアリングの VISION & MISSION
①VISION
②MISSION
(2)京都フュージョニアリングのテクノロジー
①プラントエンジニアリング技術
②炉心要素技術
【図 33． 京都フュージョニアリングの事業領域】
(3)世界初のフュージョンエネルギー発電試験プラントの建設
【図 34．フュージョンエネルギー発電試験プラント｢UNITY｣のイメージ】
6-3．株式会社 Helical Fusion
(1) Helical Fusion の核融合技術
【図 35．ヘリカル方式のアドバンテージ】
(2) Helical Fusion の事業計画概要
【図 36．核融合炉の開発段階とスケジュール】
7．核融合技術の将来展望
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