長時間運転へ前進　プラズマ閉じ込め　ＪＴ−６０が２８秒間　ＩＴＥＲ目標に見通し

日本原子力研究開発機構はこのほど臨界プラズマ実験装置（ＪＴ―６０）により、国際熱核融合実験炉（ＩＴＥＲ）に必要なプラズマ状態を従来比１．７倍の２８秒間維持することに成功した。

真空容器内にフェライト鋼を設置、プラズマを閉じ込めるトロイダル磁場の強弱の度合い（磁場リップル）を従来比約４分の１に低減。磁場が弱い部分でプラズマを加熱する高速イオンが逃げるという課題を克服し、長時間維持に成功した。この際のプラズマの中心温度は約６，０００万度Ｃという。

フェライト鋼は長さ・幅１５ｃｍ程度、厚さ２ｃｍのタイル形状で、従来の炭素材タイルの一部を取り外し、約１，１００枚取り付けた。

これにより高速イオンの損失量をほぼ半減、閉じ込め性能が２０％改善したため、同じ圧力のプラズマを２０％低い加熱パワーで得られる。

同機構では、今回の成果はＩＴＥＲの技術目標達成への見通しをより確実にするものとしている。

同目標はエネルギー増倍率（核融合出力と外部加熱入力の比）１０以上の高温・高密度プラズマの長時間維持。核融合出力は、プラズマ圧力（温度×密度）の２乗に比例するため、目標達成のためにはプラズマ圧力を高めるとともに、閉じ込め性能を高く保ち外部加熱入力を低減する必要がある。プラズマ圧力は、磁場やプラズマ電流に対する圧力である規格化プラズマ圧力という指標が使用され、ＩＴＥＲでは１．８。閉じ込め性能は、計算値との比較である閉じ込め改善度という指標が使用され、同じく１。両指標の積である１．８がＩＴＥＲの標準運転目標となっている。