上海・合肥の原子力科学技術機関
との交流訪中団

 

(1)科学院等離子体物理研究所
(ASIPP: Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences)

(1)科学院等離子体物理研究所   (JAEA伊世井)
(ASIPP: Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences)
対応者: LiJiangang (所長、教授) LiuChimin (助教授)

中国科学院合肥物質科学研究院に属する五つの研究所の一つであるプラズマ物理研究所(ASIPP: Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences)を訪問した。中国科学院は、全国に120の研究所を有する。ASIPPは 1978年 9月に設立され、核融合発電を実現するための基礎研究を行っている研究所である。1994年には、ロシアから譲り受けた超伝導トカマク T-7を改良し、中国最初の超伝導トカマク HT-7を建設した。その後、国産の超伝導トカマクである EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)を建設し、2006年 9月にファーストプラズマの着火に成功している。
今回の訪問では、所長の LiJiangang氏の挨拶に続き、LiuChimin氏より、ASIPPにおける研究開発に関してプレゼンテーションを受けた。その後、日本側より、木村先生が「日本における核融合研究の現状」について、伊世井が「ITER計画とブローダー・アプローチ」について、プレゼンテーションを行い、引き続いて、日中間の国際協力をさらに進展させるという観点からのディスカッションを行った。その後、HT-7装置、EAST装置及び超伝導コイル開発施設を見学した。

1)主な議論及び質疑応答
【伊世井】EASTの今後の計画を教えていただきたい。
【Li所長】我々は、将来、加熱と電流駆動のための装置を整備する予定であり、現在、長パルス放電に備えて、強制冷却装置を取り付けているところである。今後、3-5年の間に、10-15MWの加熱が可能となる。放電時間は数百秒程度だろう。さらに、その後の 8年間で 25MWの加熱装置を整備し、10keV程度のプラズマ温度が得られるようにし、ITERのテストベッドとして EASTを活用していきたいと考えている。
【伊世井】EASTの実験運転の予定はどのようになっているか。
【Li所長】現在、黒鉛タイルを取り付けるため、装置は大気開放している。タイルは全部で約1万2千個ある。それらを、0.2mmの精度で設置しなければならない。この作業を半年前に始めた。来年の3月には、運転を再開できるだろう。その際には、JAEAからの研究者の来訪を歓迎する。前回の最終運転の際にも、NIFSや JAEAからの研究者が来ており、一緒に実験を進めた。この20年間、日本の核融合コミュニティーとは、非常に良い協力関係を築いてきている。
【山脇団長】トリチウムの取り扱いなどに関する研究の計画はあるか。
【Li所長】ない。我々の装置は、JAEAの JT-60ほどパラメータが高くないため、重水素を使った実験をやっても、実際に核融合反応は起こらず、トリチウムが生じることはないからである。ただし、将来は、トリチウムに関する研究も行うかもしれない。
【山脇団長】DD反応による実験しかやらないのか。
【Li所長】そのとおり。
【木村先生】この研究所は、ITERの国内機関になる予定なのか。
【Li所長】違う。この件に関して、中国では、少し複雑な事情がある。日本には、大きな研究所は那珂に一つあるだけであるが、我々には、二つの大きな研究所があり、それぞれ、違う組織に属しているので、非常に難しい状況にある。
【山脇団長】もう一つの研究所というのは、西南研究所のことか。
【Li所長】そのとおり。両者は、異なった行政ラインに属しており、統合することができない。したがって、ITERの国内機関は、二つの研究所の間に存在するとしかいいようがない状態である。
【山脇団長】しかし、日本にも、NIFSと JAEAがある。
【Li所長】だが、MEXT(文科省)がきちっと統合している。我々には、そのような状況が存在しない。
【木村先生】日本では非常に明確に役割が分かれていて、JAEAは核融合エネルギーの開発を担当し、NIFSは核融合の学術研究を担当している。
【Li所長】中国でも、明確に分かれているといえるかもしれない。ITERの仕事に関して、75%を我々の研究所が担い、20%を西南研究所が担い、5%を他の研究所が担っている。したがって、この研究所の分担が一番多いことになる。しかし、そのような状況でも、我々は、協調的な状態を維持している。国内機関は二つの研究所の間にあるが、技術的な仕事は、それぞれの研究所に割り振られている。
【Li所長】六ヶ所サイトには、どれくらいの人がいるのか。
【伊世井】現在は10名程度であるが、将来的には、100名くらいになるだろうと思う。
【Li所長】ITERに関して、日本では JAEAが活動の中核となると思うが、大学側は、どのように参加するのか。
【木村先生】JAEAを通して、ITER機構の職員の公募がアナウンスされ、大学の者も ITERに参加する道が開かれているのだが、実際には、参加するのは困難な状況である。
【Li所長】先ほどの図には、タイムスケジュールの記載がなかったが、原型炉の建設を、いつ開始できると日本側は考えているのか。
【伊世井】ITERの10年間にわたる物理実験が終了した時点で原型炉の建設を開始できると考えている。
【Li所長】ということは、2027年くらいになるが、欧州のファーストトラックと同様と考えてよいのか。
【伊世井】そのとおり。
【Li所長】六ヶ所サイトに新しい研究センターができるということだが、現在の JAEAの研究施設にくらべれば、はるかに小さいものだと思う。NIFSや JAEAの研究者を大量に集めるには、例えば、そこに原型炉を建設するなどの将来計画が必要ではないかと考える。日本では、原型炉の建設場所については、どう考えているのか。
【伊世井】現時点では、まだ具体的な計画はなにもないが、六ヶ所に原型炉を建設すべきだと言う人々はいる。
【Li所長】私も、それが合理的ではないかと思う。
【山脇団長】中国の研究者も、ぜひ、ブローダー・アプローチのプロジェクトに参加してはどうか。
【Li所長】我々には、超伝導トカマクを建設した経験があり、それを JT-60SAの工学設計などに活かすことは可能だと思う。一方、とくに加熱技術や Nb 3Snを用いた超伝導技術について、我々は、ブローダー・アプローチから学びたいと考えている。また、シミュレーションや原型炉設計、IFMIFに対しても、非常に強い関心がある。それで、実際、JAEAの常松所長に申し入れたこともあるのだが、常松所長からは、「参加形態については検討中なので、とにかく、もう少し待ってくれ。」と言われている。ぜひ、近い将来、参加できることを願っている。
【木村先生】日本のプラズマ研究者も、核融合炉の実現には材料の開発が非常に重要であるということを認識するようになってきたのだが、この研究所は、プラズマ研究に力を入れていて、工学研究はあまりやっていないと考えてよいか。
【Li所長】それは違う。この研究所では、60%が工学研究、40%がブラズマ研究に割り振られていると思う。中国は、核融合エネルギーを、他のどの国よりも早く必要としている。それがなければ、石炭をたくさん燃やして、大気汚染がますます深刻になり、日本などにも悪影響を及ぼしてしまうからだ。おそらく、日本が最初に被害を受ける国になるだろう。これは、すでに我々だけの問題ではなく、グローバルな問題になっている。我々は、いかに早く核融合エネルギーを実用化するかを考えてきた。中国では、核分裂の発電所の建設を進めてきたが、廃棄物処理の問題などに直面している。我々は、核分裂と核融合のハイブリッド型が、より良い解決策になるのではないかというアイディアをもっている。これは、両者を組み合わせることにより、両方の利点をうまく利用しようというものである。核分裂の利点は、発生する中性子のエネルギーが低いことである。JT-60SAのようなQ=1程度の装置でも、Q=30程度の核分裂炉と組み合わせれば十分に利用でき、その場合、材料に要求される照射耐性を大幅に下げることが可能となり、既存の材料でも対応できるようになるだろう。

2)装置及び施設
日本では、通常、トカマク装置は、小規模なものでも強いX線を発生するため、設置エリアは管理されており、入退室のチェックがなされるが、ASIPPの場合、トカマク装置の設置場所は、まったくフリーにアクセスできる環境になっていたことが少し意外だった。また、真空容器は、超高真空の状態で用いる機器であるため、大気開放をして真空容器内作業をする場合でも、内部に粉塵などができるだけ入らないように、十分な養生を行うのが普通であるが、EAST装置の作業では、そのような配慮がまったく見られなかった。細かいことは気にしない方が作業効率は高くなるが、あとで性能を出す際に苦労することになるのではないかと思う。
超伝導コイル開発施設では、製作した超伝導コイルを試験する設備があった。EASTで使用する超伝導コイルは、すべて、ここで試験したそうである。


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2007年12月31日更新