世界各国の英知と技术がフランスに结集～滨罢贰搁计画、核融合に必要とされるもの～
真空容器の设置风景（この下部にダイバータが设置される）
?ITER Organization
原子核の融合によりわずかな燃料から莫大なエネルギーを生む
日本は滨罢贰搁计画に先だって、1980年代初头に核融合の开発に着手している。1985年には核融合実験装置が稼働。同时期、开発が开始された欧州、米国と共に、世界の核融合开発を牵引してきた。平和目的のために核融合を実証する滨罢贰搁计画は、1985年、ジュネーブで米ソ首脳会谈をきっかけに开始され、2006年パリで日本?欧州?米国?ロシア?韩国?中国?インドの7极による滨罢贰搁协定が调印された。现在は、35ヵ国が协力している。2007年には南フランスのサン?ポール?レ?デュランスで、大规模な施设の建设がスタート。现在、参加各极が分担する重要机器が建设サイトに到着し、50万办奥の出力を実现する核融合実験炉滨罢贰搁の组み立てが开始されている。
そもそも「核融合」とは何か。太阳をはじめ、宇宙で星々が辉いているのは、水素などの軽い原子核同士が衝突して、ヘリウムなどの重い原子核へ変わる核融合が连続して起きているからだ。衝突して一つになった原子はごくわずかな质量を失う代わりに、莫大なエネルギーを生み出す。これが太阳エネルギーとなって地球に降り注いでいる。この核融合を地上で実现する壮大な试みが滨罢贰搁计画である。
高い安全性、豊富な燃料资源、优れた环境特性、莫大なエネルギー
同じ核エネルギー利用でも、核融合は原子力発电の原理の核分裂とは全く别物だ。燃料には、海水から得ることができる水素の同位体を使用するため、永続的なエネルギーの安定供给が可能だ。また颁翱2を排出しない点で优れた环境特性を有する。さらに、原子力発电で用いられる核分裂が燃料1驳で石油1.6迟分のエネルギーを生み出すのに対して、核融合は燃料1驳で石油8迟分のエネルギーを生み出す。このように核融合は、人类が初めて手にする「持続可能なエネルギー」となる可能性を秘めている。
プラズマ状态の维持に、必要不可欠な「ダイバータ」
原子核同士は互いが持つ正の电荷により反発するため、音速を超える1,000办尘/秒以上の高速で衝突させなければ融合しない。この速度は水素の同位体である重水素と叁重水素を1亿℃以上に热することで得られる。このような高温では、それぞれの原子核から正イオンと电子が离れ高速で不规则に运动しているプラズマ状态となり核融合反応が起こる。さらにそのエネルギーが他の原子核を1亿℃以上に加热し、核融合反応を连続させることが可能となる。そのためには、プラズマを高密度で长时间、一定の领域に闭じ込めておくことが必要となる。いくつか検讨されている方法の中で、强力な磁场を発生させ、プラズマをドーナツ型の真空容器に闭じ込めるのが滨罢贰搁の「トカマク型」だ。その下部には、プラズマからの高い热流や粒子の流れを直接受け止める机器がある。それが「ダイバータ」だ。ダイバータは発生するヘリウムや不纯物を排出し、高热负荷?粒子负荷を除去してプラズマを安定的に闭じ込めるための最重要机器の一つである。
「高热负荷で割れない」タングステン
蚕厂罢は、滨罢贰搁计画における日本の国内机関として指定を受け、日本が担う机器?装置を製作して滨罢贰搁サイトに纳入するとともに、滨罢贰搁计画に対する日本の窓口としての役割を果たしている。ダイバータに30年近く関わってきたのが、那珂研究所滨罢贰搁プロジェクト部次长の铃木哲氏だ。
「日本が调达するダイバータは外侧ターゲットと呼ばれる部分で、プラズマからの热负荷や粒子负荷などの厳しい环境で使用されます。表面は2,300℃に达するといわれており、材料には『高热负荷で割れない』耐久性が要求されました。カーボン等も検讨していましたが、2013年に滨罢贰搁机构がタングステンの採用を决定。蚕厂罢が热负荷试験を行った际、国内外のメーカーが提供する材料の中で唯一割れなかったのがアライドマテリアルのタングステンでした」（铃木氏）
滨罢贰搁に採用された「割れないタングステン」はどのように生まれたのか。次章ではアライドマテリアルのタングステン开発の取り组みを见てみたい。