国際核融合材料照射施設

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 核融合エネルギーの実用化には、1億℃以上の超高温プラズマにおいて重水素と三重水素の核融合反応で生じる高エネルギー中性子のエネルギーを効率よく電力に変換することが必要です。超高温プラズマを閉じ込めるための容器表面や受熱部の材料は、プラズマから発生する熱や14 MeVというこれまでに人類が経験したことが無い高いエネルギーの中性子照射環境下にさらされます。
高いエネルギーの中性子が材料にぶつかると材料が壊れてしまいます。そのため、あらかじめ高いエネルギーの中性子をぶつけて壊れないことを調べておく必要があります。 核融合炉が実現していない現状では、加速器を使った中性子発生装置が重要となります。それが世界の国々が協力してこれまで考えてきました、IFMIF(イフミフ)です。
2007年から日本と欧州が協力して核融合の早期実現のためのプロジェクト(BA)が始まりました。この中のプロジェクトの1つにイフミフの工学設計と実証試験の活動があります。
うまく作れば実際のイフミフの装置を作ることができます。量子科学技術研究開発機構はこのプロジェクトの日本側の機関として、イフミフの加速器部分を青森県六ケ所村に設置した六ヶ所核融合研究所で組立て、欧州と一緒に試験しています。

公式サイト : IFMIF/EVEDA (英語)

六ヶ所で進めるイフミフ加速器部分の試作

国際協力としてとして日本と欧州各国(フランス、イタリア、スペイン、ベルギー)が協力してイフミフの加速器部分を設計製作し、六ヶ所の核融合研究所に持ち込んで組み立て、試験をします。全長36m。入射器までは2014年に完成し、高周波四重極加速器までは2016年に完成する予定です。また超伝導線形加速器の完成は2017年頃になる見込みです。

六ヶ所核融合研究所は、外国人の多いプロジェクトチームもあり、国際色豊かです。

現状と今後の予定

 2013年より欧州から六ヶ所サイトに輸送、据付が進められ、2014年11月に初めて陽子ビームを出しました。2015年の4月に陽子ビームでの100keV-120mAの安定な連続運転に成功しました。また2015年7月に重陽子ビーム生成に成功し、重陽子ビーム生成による中性子発生を確認しました。
 今後は引き続き、高周波四重極加速器の入射位置でのビーム品質の測定をし、入射器として要求されている性能の評価を行います。並行して高圧電源と高周波システムの据付けを行い、第2段目の組立・据付け・調整を実施し、RFQまでの5MeV/130mAを目指した重陽子の加速実験を行う予定です。その後超伝導線形加速器が完成した後に全ての加速器機器を接続し、プロジェクトの目標である重陽子を用いた統合ビーム試験9MeV/125mA/連続運転を達成させる予定です。

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