資料1-1 進捗状況について-ITER計画(日本原子力研究開発機構)

1.計画名 

 ITER計画

2.実施機関名   

 独立行政法人 日本原子力研究開発機構

3.計画の概要 

 国際協力の下、実験炉の建設・運転を通じて、環境への負荷が少なく人類の恒久的なエネルギー源の一つとして期待される核融合エネルギーの科学的・技術的な実現可能性を実証するプロジェクトである。1985年11月の米ソ首脳会議における核融合研究開発推進の共同声明から始まり、概念設計活動、工学設計活動の後、2001年11月からは建設に向けた政府間協議が開始され、2005年6月のITER閣僚級会合において、ITERサイト地がフランス・カラダッシュに決定した。2006年11月に署名、2007年10月24日に発効したITER協定により、国際法上の法人格を有する国際機関であるITER機構が設立、同機構がITER計画を実施している。総経費は、約1兆7千億円(2006年10月末時点で換算)であり、日本の費用分担は、建設期9.1%、運転期13%(日本の調達分担は、欧州からの割譲分を合わせて18%)。参加極は、日本、欧州、米国、ロシア、中国、韓国、インドの7極である。ITER協定に基づく国内機関として、文部科学大臣が日本原子力研究開発機構を指定した。現在、サイト整備や機器製作など建設が開始されている。

4.主な研究計画及び達成目標   【主な研究計画】

スケジュール
建設期間:10年、運転期間:20年、除染期間:5年
初プラズマ生成予定は2019年、DTプラズマ運転開始予定は2027年であり、段階的に炉心プラズマの性能を上げて行く計画である。
【達成目標】
マル1 核融合熱出力50万kWを達成する。
マル2 エネルギー増倍率10以上の燃焼プラズマを実現(約400秒間)する。
マル3 エネルギー増倍率5以上の燃焼プラズマにおける定常運転(約3000秒間)を実現する。

5.期待される成果  

  核融合エネルギーの科学的・技術的な実現可能性を実証する。具体的には、次の通り。マル1 燃焼プラズマの物理特性を解明する。
マル2 磁場や外部加熱入力、燃料供給などを駆使して、外部からの制御裕度が小さい燃焼プラズマを安定かつ効率的に維持するための制御技術を確立する。
マル3 将来の核融合プラントのための工学機器(熱・粒子制御機器やトリチウム生成・取扱い技術など)を開発し、核融合エネルギーの生成・取出しに必要な工学技術としての有効性を実証する。
マル4 ITERの建設・運転を通じて、超伝導磁石技術や核工学技術を含めたシステム全体として統合された技術の確立を図るとともに、核融合燃焼を行う装置としてのITERの安全性実証を行う。
マル5トリチウム増殖・発電ブランケット機能実証を進め、発電ブランケットに関わる基本的な技術を獲得することができる。
ITERにおける核融合エネルギー利用の科学的・技術的実証の後、原型炉における発電実証段階へ移行することとなる。
さらに、核融合エネルギーの科学的・技術的な実現可能性を実証する過程において、超伝導技術の応用による電力貯蔵など、幅広い分野にわたる産業技術への波及効果も期待できる。

6.進捗状況及び主な研究成果  

  ITERは、現在、建設期にあり、フランス・カダラッシュサイトにおいては、トカマク建屋の基礎の掘削、ポロイダル磁場(PF)コイル製作棟、及びITER機構本部建屋の建設などサイト整備が進んでいる。
 一方、日本が調達を分担する調達機器であるトロイダル磁場(TF)コイル、中心ソレノイド(CS)、ダイバータ、中性粒子入射加熱装置、ブランケット遠隔保守機器、高周波加熱装置、トリチウムプラント設備、計測装置については、設計検討を進めるとともに、調達取決めを締結して機器製作を進めている。
 以下に主な成果を記す。全部で19個製作するTFコイルの日本分担は、コイル4.75個(25%)分のコイル超伝導導体製作、コイル9個分のコイル製作、コイル19個分全てのコイル構造物製作である。このうちコイル超伝導導体については、素線82%の契約を締結して76%(素線延長16,160km、76トン)の製作を完了し、コイル撚線については、試作を終え、撚線82%の契約を締結して42%(実機用超伝導撚線33本のうち14本)の製作を完了し、超伝導導体については、82%の契約を締結して39%(実機用超伝導撚線33本のうち13本)を製作完了している。コイル及びコイル構造物については、調達体制を構築し、材料品質確認、合理化を含めた詳細製作設計、品質管理を含む製作手法の策定、治工具設計・製作及びモックアップ製作を進めており、2011~2012年度でTFコイルの詳細製作設計、及びラジアルプレートや構造物の実規模試作を進めているところ。以降、第1番目コイルと構造物の調達、残り8個のコイルと構造物の調達を進める予定である。CS導体については、2009年度に調達取決めを締結し、2012年度から調達を開始する予定である。外側ターゲットの全数を日本が分担するダイバータについては、性能試験の結果、製作に必要な技術能力を有するとITER機構より認定され、実規模のプロトタイプの製作を行っているところ。

7.今後の主な予定(今後の課題)  

   超伝導コイル導体の調達とトロイダル磁場コイルの巻線部分と構造部品の試作、ダイバータプロトタイプの製作を継続する。中性粒子入射加熱装置については、電源の製作、高電圧ブッシングの製作に向け2011年度にITER機構と調達取決めの締結を行う予定。ブランケット遠隔保守機器については、2011年度に調達取決めを締結して、ビークルマニュピュレータの詳細設計に着手する。計測装置については、2012年度にマイクロ・フィッションチェンバーの調達取決め締結を行って詳細設計を開始するとともに、トムソン散乱計測器の調達取決めの締結を目指す。

お問合せ先

研究開発戦略官付(核融合・原子力国際協力担当)

小野
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