2025-12-08 Tii技術情報研究所
核融合エネルギーは、地球温暖化やエネルギー問題の解決策として大きな期待が寄せられています。太陽の内部で起こる核融合反応を地球上で再現し、クリーンでほぼ無尽蔵のエネルギーを取り出すことを目指す研究は、世界中で急速に進展しています。2025年の最新研究動向から、核融合炉実現に向けた技術革新のトレンドとその展望を探ります。
各技術の概要
- 次世代高精度プラズマ診断技術
概要：プラズマの状態をリアルタイムで詳細に把握するための新たな診断手法。炉内プラズマの安定性向上に貢献します。
核融合炉に重要なプラズマ内部の電位変化を高精度計測～高効率加速器×非接触計測で実現～2025-11-13 核融合科学研究所この研究では、核融合発電の実現を目指す核融合研究所・東京大学・九州大学・米国ブルックヘブン国立研究所らの共同グループが、ヘリカル型装置「大型ヘリカル装置（LHD）」中の高温プラズマ内部における電位（プラ...tiisys.com2025-11-13 - AIを用いたプラズマ制御最適化
概要：人工知能がプラズマの挙動を予測し、制御パラメータを最適化することで、運転効率と安定性を飛躍的に向上させます。
フュージョン（核融合）実験炉イーター（ITER）のプラズマ加熱用 高出力マイクロ波源「ジャイロトロン」初号機の据付けを完了 ～ITER初プラズマに向けて大きく前進～2025-08-21 量子科学技術研究開発機構国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）は、フランスで建設中の国際熱核融合実験炉ITERにおいて、プラズマ加熱用の高出力マイクロ波源「ジャイロトロン」初号機の据付けを完了しました。ジャ...tiisys.com2025-08-21 - 高温超伝導磁石の開発進展
概要：核融合炉の小型化、高磁場化を可能にする高温超伝導材料の進展。商用炉への道を開きます。
LLNL、AIを活用し核融合ターゲット設計の限界を押し広げる(LLNL pushes frontier of fusion target design with AI)ローレンス・リバモア国立研究所 (LLNL)ローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）は、AIを活用して慣性閉じ込め核融合（ICF）のターゲット設計を革新しています。独自に開発した「MADA」システムは、設計図や自然言語を入力として、数千の...tiisys.com2025-08-05 - トリチウム増殖ブランケット効率化
概要：核融合燃料であるトリチウムを炉内で効率的に生成するブランケット技術の改善。燃料自給自足の鍵となります。
核融合実験炉ITER向けダイバータ外側垂直ターゲットのプロトタイプが完成、試験体がITER機構による認証試験に合格～日立とQSTの技術と知見で、エネルギー問題と環境問題を根本的に解決すると期待されるフュージョンエネルギーの実現に貢献～2025-07-23 株式会社日立製作所,量子科学技術研究開発機構日立製作所と量子科学技術研究開発機構（QST）は、国際核融合実験炉ITER向けの「ダイバータ外側垂直ターゲット」プロトタイプ2号機を完成させ、ITER機構の厳格な認証試験に合...tiisys.com2025-07-23 - 高耐熱・耐放射線性材料開発
概要：過酷な炉内環境に耐えうる新素材の開発。炉の長寿命化と安全性向上に不可欠です。
核融合エネルギーに向けた材料研究（Exploring materials for fusion energy with ORNL’s Yan-Ru Lin）2025-06-02 オークリッジ国立研究所 (ORNL)ORNLのYan Ru Lin研究員は、核融合エネルギーの実現に不可欠な高耐久材料の開発に取り組んでいる。核融合環境では極端な高温・高エネルギー中性子が材料に深刻な損傷を与えるため、...tiisys.com2025-07-10 - 慣性閉じ込め核融合のレーザー技術革新
概要：強力なレーザーを用いて燃料を圧縮・加熱する慣性閉じ込め方式におけるレーザー効率と出力の向上。
核融合エネルギーにおける重要課題を解決（University of Texas-led Team Solves a Big Problem for Fusion Energy）2025-05-05 テキサス大学オースティン校 (UT Austin)Predicted motions of hundreds of particles in a fusion reactor. The motions predicte...tiisys.com2025-05-06 - ヘリカル型核融合炉の安定性向上
概要：トカマク型とは異なるヘリカル型核融合炉におけるプラズマ閉じ込め性能と安定性の研究。
液体金属流体により海水淡水化と資源回収を同時に実現～核融合炉の冷媒材料を水不足・資源不足の解消に活用～2025-04-23 東京科学大学東京科学大学の研究チームは、液体金属錫を用いて海水淡水化と海水資源の同時回収を可能にする新技術を開発した。300℃に加熱した錫にブライン（淡水化時の排水）を噴霧することで、蒸留によって淡水を得つつ、NaやM...tiisys.com2025-04-23 - 核融合炉の遠隔保守・修理ロボット技術
概要：高放射線環境下での炉内機器の点検・修理を可能にするロボット技術。稼働率向上に貢献します。
核融合研究向け高精度計測システム（Precision Measurement Systems for Fusion Research）2025-03-31 フラウンホーファー研究機構© Fraunhofer IMMHighly stable bolometer chips like this one precisely measure the power in fusio...tiisys.com2025-04-01 - 粒子加速器を利用した核融合研究
概要：粒子ビームを用いて核融合反応を誘発する新たなアプローチ。小型化や制御性の向上を目指します。レーザー核融合のキーパーツを開発～⼤型⾼出⼒レーザーのキーパーツ「ガラス製ファラデー素⼦」がレーザー核融合の実現可能性を加速させる～2025-03-26 大阪大学大阪大学レーザー科学研究所は、日本電気硝子株式会社、核融合科学研究所、京都大学と共同で、大型高出力レーザーのキーパーツとなる「ガラス製ファラデー素子」を開発しました。この素子は、磁場を利用して光の偏光面を回...tiisys.com2025-03-28 - 核融合発電プラントの経済性評価モデル
概要：商用核融合炉の建設・運用コストや発電コストを詳細に評価するモデル。実用化への課題を明確化します。
世界初、大型核融合装置のプラズマ閉じ込め磁場予測に高精度なＡＩ手法を適用 ～QSTとNTTの共同研究成果が革新的な技術の実用化に向けて進展～2025-03-17 量子科学技術研究開発機構,日本電信電話株式会社国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）と日本電信電話株式会社（NTT）は、共同研究により、大型核融合装置のプラズマ閉じ込め磁場を高精度に予測するAI手法を開発...tiisys.com2025-03-17 - 高速計算によるプラズマシミュレーション
概要：スーパーコンピュータを活用し、複雑なプラズマ挙動を詳細に予測・解析するシミュレーション技術。実験計画の効率化に不可欠です。
核融合発電所の課題を解決するための「逃走電子」の制御研究 (Reining in runaway electrons: Summit study could help solve fusion dilemma)2025-01-07 オークリッジ国立研究所Simulations performed on ORNL’s Summit supercomputer may point to a solution for the problem of ru...tiisys.com2025-01-08 - 低活性化材料の開発と安全性向上
概要：運転後に発生する放射性廃棄物の量を最小限に抑えるための材料開発。核融合の安全性を高めます。
データ科学による核融合プラズマの閉じ込め性能予測の高精度化- 理論・シミュレーション・実験を結びつけるマルチフィデリティモデリング2024-12-12 核融合科学研究所概要磁場閉じ込め型核融合炉※1の性能はプラズマ※2中で生じる乱流※3に大きく影響されます。このため、乱流によるエネルギーや粒子の輸送※4を正確に予測するモデル（乱流輸送モデル※5）を作ることは、核融合炉...tiisys.com2024-12-13
トレンド分析：効果、課題、今後の方向性
2025年の核融合研究のトレンドを見ると、単一のブレイクスルーよりも、多角的なアプローチによる技術の積み重ねが重要であることが浮き彫りになります。
1. デジタル技術による革新の加速
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効果： AIを用いたプラズマ制御や高速計算によるシミュレーションは、核融合炉の運転効率と安定性を大幅に向上させ、実験コストの削減にも寄与しています。次世代高精度プラズマ診断技術と組み合わせることで、炉内環境をより深く理解し、最適化することが可能になります。
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課題： AIモデルの精度向上と学習データの確保、シミュレーションの計算負荷の増大が挙げられます。また、リアルタイムでの高度なデータ処理能力が求められます。
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今後の方向性： 量子コンピューティングの導入によるシミュレーションの高速化や、機械学習アルゴリズムのさらなる進化により、プラズマ挙動の完全な予測と制御が目指されるでしょう。
2. 材料科学とエンジニアリングの進化
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効果： 高温超伝導磁石、高耐熱・耐放射線性材料、トリチウム増殖ブランケットの効率化、低活性化材料の開発は、核融合炉の小型化、長寿命化、安全性向上、そして燃料自給自足の達成に不可欠です。これにより、商用炉の実現可能性が大きく高まります。
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課題： 極限環境下での材料の長期的な耐久性、製造コストの低減、そしてトリチウムの効率的な回収・再利用技術の確立が課題です。
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今後の方向性： 新規材料の探索と開発を加速させるとともに、実証炉での長期的な運用試験を通じて、材料の信頼性と性能を検証していく必要があります。
3. 多様な核融合方式と周辺技術の確立
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効果： 慣性閉じ込め核融合のレーザー技術革新やヘリカル型核融合炉の安定性向上、粒子加速器を利用した研究など、多様なアプローチが並行して進められています。これにより、特定の方式に依存しない柔軟な研究開発が可能となり、リスク分散にも繋がります。また、核融合炉の遠隔保守・修理ロボット技術は、将来的な炉の運用において安全性と稼働率を担保する上で極めて重要です。
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課題： 各方式における効率と出力のさらなる向上が必要です。また、遠隔操作ロボットの操作精度や耐環境性能の向上、そして複雑な保守作業への対応能力が求められます。
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今後の方向性： 各方式の長所を最大限に引き出す技術開発を進めつつ、実用化に向けた技術的・経済的課題を総合的に評価し、最適な方式や技術の組み合わせを模索していくことになるでしょう。
4. 経済性と安全性への配慮
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効果： 核融合発電プラントの経済性評価モデルや低活性化材料の開発は、単なる技術的な実現だけでなく、社会受容性を高める上で不可欠です。コスト削減と安全性確保は、商用炉を実現する上で最も重要な要素の一つです。
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課題： 初期投資コストの高さ、発電コストの競争力確保、そして放射性廃棄物管理の最終的な解決策提示が大きな課題として残っています。
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今後の方向性： 技術開発と並行して、ライフサイクルアセスメントを含む詳細な経済性評価と、国際的な安全基準の策定が不可欠です。
まとめ
2025年の核融合炉研究は、デジタル技術の活用、材料科学の進歩、多様なアプローチの探求、そして経済性・安全性への意識の高まりという複数のトレンドが絡み合い、着実に前進していることを示しています。これらの技術が統合され、相乗効果を発揮することで、核融合エネルギーの商業利用はより現実的なものとなるでしょう。
未来のクリーンエネルギー社会の実現に向けて、核融合研究は今後も重要な役割を担っていくことに間違いありません。
