2011年3月3日(木) 　　核融合科学研究所

以上 <゛‾＾‾)

今回は社会科見学シリーズです。
岐阜県にある「核融合科学研究所」を見学してきました。

ここでは官・民・学共同で、核融合発電の実現に向けての学術研究を
行なってるそうです。

※いろいろと調べましたがむずかしいです。間違いとかあったら
　ごめんなさい。

※参考資料：いただいたパンフレット
　　　「核融合科学研究所パンフレット（２０１０版）」
　　　「未来をつくるエネルギー核融合」

ということで、まずは概要から。（あってるのか不安ですけど・・・）

●原子
　原子は、「原子核」とその周りを回る「電子」で構成。
　さらに原子核は、「陽子」と「中性子」で構成。
　「陽子」と「中性子」の数により物質の性質が異なる（酸素原子、鉄原子など）。
　数が増えるほど重い原子になる。

●原子の力
　原子力利用技術には大きく分けて２種類ある。

　＜核分裂＞
　　重い原子の原子核が「分裂」して、別の物質になる際にエネルギーが発生。
　　核分裂が発生すると連鎖的に反応が起き続ける。
　　原子力発電や原子爆弾。

　＜核融合＞
　　軽い原子の原子核同士がぶつかり「融合」して、別の物質になる際に
　　エネルギーが発生。燃料となる物質を外部から供給し続けないと反応が止る。
　　核融合が起こるには「高温」かつ「高密度の原子核」が必要。
　　水素爆弾。

●プラズマ
　プラズマは物質の第４の形体。固体→液体→気体で、さらに加熱していくと
　原子核と電子がバラバラになった「プラズマ」状態になる。
　原子核がむき出しとなり原子核同士がぶつかりやすいこの状態にして、
　核融合を発生させる。

●核融合炉
　プラズマ状態を作りだしある空間に閉じ込め、核融合反応をさせる装置。

●核融合発電
　核融合反応により発生した中性子が、炉内の冷却材を加熱する。
　加熱された冷却剤を炉外へ引き出し、発電用の水を蒸発させる。
　水蒸気で蒸気タービンを回して、発電する。

●利点
　燃料となる重水素や三重水素の原料は、海水に含まれているので入手性が良い。
　暴走の危険性が少ない。
　高レベル放射性廃棄物が出ない（低レベルは出るが高レベルに比べれば
　取り扱いがラク）。

●研究課題
　高温で高密度なプラズマを、長時間安定して運転できるようにする。

　なお、もちろんここでは「軍事的利用につながる研究は行なっていない」
　とのことです。

●予算
　年間約１１０億円とのこと。
　実際に装置を動かす実験は予算の都合上、１年のうち３〜４ヶ月とのこと。
　そのほうが短期間で効率的に時間を使おうとするので、なにかといぃのかも。
　それ以外の期間で、実験結果の考察やシミュレーション、次回の準備などを
　しているようです。

　仕分けの対象にはならなかったらしいです。

では、施設見学を・・・

この時の見学希望者は私だけだったようで、担当者さんとマンツーマンで
解説していただきました。

ここは装置を遠隔で操作する制御室。

見学した日は実験は行なわれておらず、入室させてもらいました。
もぉディスプレイだらけの部屋。実験がなかったので人が少なく閑散としており、
よけいディスプレイが目立ってました。
実験中は、騒然＆緊張な部屋になるんでしょうね・・・

制御室前の廊下には、実験回数１００，０００ショットを数えた時の
記念写真がありました。
左下にはその時のデータを印刷した用紙があり、研究者さんたちの
サインが入ってました。こういう記念データわかるなぁ〜(^_^.)

これはプラズマ実験装置の１／２０模型。実物は直径約８メートル。

装置の形はドーナッツ状になってて、中心部にプラズマがあります。
プラズマの周辺をらせん状に超伝導コイルを巻いて、磁力線でプラズマを
閉じ込めるそうです（＝ヘリカル方式）。

●大型ヘリカル装置（ＬＨＤ）

これがプラズマ実験装置「大型ヘリカル装置」です。ですが・・・
模型のような円形の本体はほとんど見えません。

本体は、加熱装置や真空排気装置、計測器類に取り囲まれてました。

見てて飽きない機能美

上から見下ろすくらいかと思いきや、
すぐ近くをぐるりと一周できました。

この辺りは、装置を真空にする関係の機器類

装置にはメーカー名も掲げてありました。これだけのものを
形にしてるんですから、胸を張ってもいいと思いますよ。

出入り口のちょうど反対側
パイプやらコードやら手すりやらが、ゴチャゴチャのような整然なような・・・
ほとんどステンレス製でコストかかってるとか。

この部屋の壁は厚さ２メートルのコンクリートとのこと。これで中性子を
さえぎることができるらしいです。
で、これは大きな扉の写真です。写真右半分の暗めな白い部分が、すべて扉。
世界一重い７２０トンもある扉で、ギネス認定されてる一品でした。

核融合炉の隣の部屋は・・・まるで大学の研究室状態。
計測器やらコードやらファイルやら (^_^.)
まぁここは通路代わりで、次の部屋へ。

●過去に使っていた装置など

過去使っていたものなどが保管展示されていました。

これは実験装置の一部を実寸サイズで造ってみた試作品。
ねじれてる複雑な形をしてました。

中心部にプラズマを発生させ、らせん状のコイルで閉じ込めるというもの。
内部は１億度、コイルはマイナス２７０度という世界が隣り合ってるそうです。

コンピュータを使い３Ｄグリグリで図面を作れるようになって、このような
複雑な形状のものも造りやすくなったでしょうね。

これは実験初期のモデル

装置運転期間は１９７６年〜１９８２年。名古屋大学で
使われていたものらしいです。
研究室レベルな感じを醸し出してました。

ポロイダルコイル

装置の上下からサンドイッチして、プラズマをギュッと閉じ込めておくコイル。
小さいほうは、神奈川で製作され海路＆陸路でここまで運び、特に陸路は
大変だったらしいです。
大きいほうは、運べないのでココで造られたとのこと。

●核融合
　なんとなく漠然としていた核融合について、学ぶきっかけとなりました。
　石油は残量うんぬんよりも中東諸国の情勢に左右される資源ですし、
　化石燃料に頼らない日本の自力発電は重要な課題ですね。

　それにしても、こんな山中にこんな技術の塊があったとは思いませんでした。

●研究内容
　繰り返しになりますが、ここでは「軍事的利用につながる研究は行なっていない」
　とのことです。

●レポート
　チンプンカンプンではないものの専門性の高い分野なので、本レポートの
　文章作成はなかなか大変でした。
　写真だけ並べてさらりとだと「何を見てきたんだ？」ってなりますし、
　書くからには見当違いなことは書きたくありませんし、専門用語だらけで
　ハテナな内容にもしたくなかったですし・・・
　見学中に聞いた話しやパンフ・ネットを基に、自分なりに消化して書いたのですが、
　間違いとかあったらごめんなさい。

マンツーマンで案内・解説していただき、ありがとうございました。
実用化に向けて、安全第一で頑張って下さい。

2011/3/7 加筆修正