研究内容

将来のエネルギー源として期待されている，磁気閉じ込め核融合に関する基礎的 な研究を行っています．この磁気閉じ込め核融合というのは，燃料となる重水素と 三重水素（水素の同位体：水素の原子核は陽子が一個，重水素は陽子が１個と 中性子が１個，三重水素は陽子が１個と中性子が２個で構成されています．）を， プラズマという状態（エネルギーが高く，原子の原子核と電子がバラバラになった 状態のこと）で閉じ込めて核融合を起こそうというものです．現在様々な装置で研 究が行われていますが，トカマク型のプラズマ閉じ込め装置での研究が最も進ん でいます．まだどの装置も研究の段階ですが，実際の核融合炉の場合，車のエン ジン等と同じで，燃料を注入してやらないと連続して運転ができません．燃料供給 の方法としては，燃料をガスのままで注入する方法，ガスを冷却し固形化（氷）し て注入する方法が今まで研究されてきました．しかし，ガスのままだと，プラズマ の表面から染み込むだけで，中心付近に燃料を注入することができません．また， 固形化して弾丸のように打ち込む方法は，ある程度深くまでは入りますが，氷の ため，途中でとけて中心までは入ってくれません．そこで，私たちは，燃料をコンパ クト・トロイド（ＣＴ）という，磁場で閉じ込められたプラズマの固まり（コンパクト・トロイド（ＣＴ））にして，注入 する方法の研究を始めました．この方法だと，世界最高では２５００ｋｍ／ｓ（１秒間 に２５００ｋｍも進む速さです．私たちがつくっているのは，２００ｋｍ／ｓぐらいです．） という超高速で入射するので，中心まで到達し燃料を供給することができると考えています． それを実証するため，日本原子力研究所（原研：現　日本原子力研究開発機構）と共同で，原研にあるJFT-2M トカマク装置において，ＣＴをトカマクプラズマに入射する実験を行ってきました．そして現在は，そこで使用していたＣＴ入射装置を 九州大学応用力学研究所炉心理工学研究センター へ移設して，CPD装置（小型のスフェリカル・トカマク装置）へのＣＴ入射実験を開始しました． また，核融合科学研究所（ＮＩＦＳ）でも，大型ヘリカル装置（ＬＨＤ）へＣＴ入射するため装置（ＳＰＩＣＡ装置）の開発を行っています．