核融合発電の実証炉ITER（イーター）の進捗状況を教えてください。

タイトルの通りです。　核融合発電に必要とされる1億2000万℃まで達成させることに成功したいう2017年の核融合科学研究所の発表以降の技術的な進捗が分かりません。

ついでに、2035年までに三菱重工と東芝が実用炉を開発すると申していますが、その信憑性をどのように考えますか？

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/26 16:52

No.2 です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞しかし、1億2000万℃を超える高温をどのような容器の中で達成していて、保持しているのですかね？　固体容器では無理ですよね？　どうやっているのですか？

核融合では、自然界にわずかに存在する「二重水素（デューテリウム：D）」どうしを結合させる「D-D 反応」、もしくは「二重水素」と「三重水素（トリチウム：T）」を反応させる「D-T 反応」を利用します。
これらの原子核は「プラス」の電荷をもっていて相互に「斥力」が働きますから、これらを融合するために接近させるには大きな運動エネルギーを持たせる必要があります。その「運動エネルギー」を持っている状態というのが「1億2000万℃」ということです。
このために
・「真空」の中で「二重水素」「三重水素」の原子核を、電子と切り離した状態（それが「プラズマ状態」）にし
・「磁場」によって電磁気的に一定空間内に閉じ込め
・高周波加熱装置などで大きな運動エネルギーを持たせる
ということをします。

つまり、核融合炉では「真空容器」の中の「磁場で作った空間」の中に超高温のプラズマを封じ込めるというのが基本設計です。
ITER では、この「磁場で作った空間」をドーナツ状に配置する設計で、「磁場」は超電導コイルで発生させます。
↓
https://www.fusion.qst.go.jp/ITER/iter/page1_6.h …
https://www.fusion.qst.go.jp/ITER/iter/page1_7.h …

この基本設計は旧ソ連の「トカマク型」というもので、これまですでに50年以上研究・実験されてきていますが、いまだに研究段階です。
ITERも、「International Thermonuclear Experimental Reactor （国際熱核融合実験炉）」の名のとおり「まだ実験段階」です。
つまり「実証」や「商業運転」はまだまだ先（数10年～50年のオーダー）というのが研究者の間での認識だと思います。

この回答へのお礼

なるほど。　磁場の中に閉じ込めるというアイデアですか？　トカマク型、面白い発想があるのですね？　調べてみます。

次々と疑問が生じます。　また質問を立ち上げますので、ご知見をいただければ幸いです。

ありがとうございました。

お礼日時：2021/09/27 06:53

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/26 12:25

No.1 です。

＞総裁候補の高市さんは本件の国家プロジェクト化を提言しています。

はい。
だから #1 に書いたように『「科学技術」以外の要素（政治、国益、国家間競争・・・）』が色濃く出てきたということです。

＞今回の質問の目的の一つが、提言の現実性がどんなものかを知りたいというものです。

「技術の現実性」は未知数です。少なくとも、当分の間は「採算がとれない」ことだけは確かです。
だからこそ「国際協力」なり「国家プロジェクト」で税金を投入するしか前に進める道がありません。

「提言の現実性」つまり政策として実行できるかどうかは、「成果」と「投資（税金です）」の見通しを政治的、技術的、社会的にどう議論して結論付けていくかという「調整・とりまとめ能力」にかかっていると思います。それも既定の「国際協力」で進めるのか、日本独自路線を歩むのかも含めて。
ここ数次の内閣のような「この道しかない」方式の「議論なしで高圧的に決める」やり方（口で「総合的、俯瞰的」というだけで、何の議論も論理性も説明性もない決定プロセス）ではうまく行かないでしょう。

この回答へのお礼

ほほぅっ！　ベストアンサー決定！

最後に一点。

しかし、1億2000万℃を超える高温をどのような容器の中で達成していて、保持しているのですかね？　固体容器では無理ですよね？　どうやっているのですか？

お礼日時：2021/09/26 16:07

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/26 11:13

まあ、施設の建設は進んでいるようです。

2025年：運転開始
2035年：核融合開始
↓
https://www.mext.go.jp/a_menu/shinkou/iter/021/0 …

2011年の福島原発事故後に「廃炉40年」と言われ、10年たった今でも相変わらず「廃炉40年」（おそらく今後40年）と言われているようなことからして、「2025年：運転開始」をどこまで信じるか・・・。（英語の「Operation」は「運転」でもあり「操業」でもあるので、写真の現地事務所の操業開始かもしれない）

なお、アメリカを含め、「国際協力」から「自国の利益第一」「各国独自技術の開発」への変化の動きが強くなって来ているようで、今後の進み方は「科学技術」以外の要素（政治、国益、国家間競争・・・）も色濃く影響しそうです。
一企業の話ではなくて、国家プロジェクトの動きによって決まると思います。企業ごとに「要素技術」を開発しても、それを統合した「システム」としての製造・実証・運転・商業化のプロセスは国家予算のバックアップがなければ無理でしょう。

この回答へのお礼

>一企業の話ではなくて、国家プロジェクトの動きによって決まると思います。

総裁候補の高市さんは本件の国家プロジェクト化を提言しています。

今回の質問の目的の一つが、提言の現実性がどんなものかを知りたいというものです。　夢のある話だし、実現すればこれまでの再生可能エネルギーよりも安定性があると想像しています。

しかし、1億2000万℃を超える高温をどのような容器の中で達成していて、保持しているのですかね？　固体容器では無理ですよね？


なお、高市さんは量子コンピュータも同様のことを申していました。　これは各社が研究に取り組んでいます。　夢のある人です。

お礼日時：2021/09/26 12:04