2001原子炉システムの設計及び建設 核融合プラズマの乱流抑制に新たな可能性
日欧の国際共同研究により革新的核融合炉への新展開米科学誌「フィジカル・レビュー・レターズ」に論文掲載2021-11-05 核融合科学研究所概要核融合発電の実現には、高温のプラズマ※１を磁場で閉じ込めることが必要です。ところが、プラズマ中に発...
核融合科学研究所
2001原子炉システムの設計及び建設 
2001原子炉システムの設計及び建設 ヘリカル型核融合発電炉の超伝導コイル電源システムを考える
大型ヘリカル装置（LHD）において、プラズマを閉じ込める磁場を作るための超伝導コイルとそれに電流を供給する直流電源装置は基幹設備の一つ。将来の核融合発電炉では、どのような超伝導コイルと直流電源装置の組み合わせが最適なのかについても研究を進めている。
2001原子炉システムの設計及び建設 水素同位体効果の新たな側面の観測に成功～ 重水素プラズマで断熱性能が改善しやすいことを発見～
大型ヘリカル装置（LHD）のプラズマ実験で、水素同位体効果のこれまでとは異なる側面の観測に成功した。内部輸送障壁に着目し、その発生条件に強い水素同位体効果が現れることを、LHDのプラズマ実験により世界で初めて発見した。
2001原子炉システムの設計及び建設 ビッグデータにプラズマの状態を語らせる～ 加熱パワーと温度勾配の関係を数式で表す～
核融合発電の研究において、LHD実験で蓄積してきたデータを活用して、加熱パワーと温度勾配の関係性が分かるようにするため、「線形重回帰」手法を用いて「熱輸送の特徴を表す数式」を導き出した。概ね、中心温度の上昇や下降といった温度変化の傾向は再現することができた。
0705金属加工 銅合金の新しい接合法を開発～核融合炉の除熱性能向上に貢献・産業応用も期待 ～
接合技術「先進ろう付接合法」を発展させることで、除熱性を高めた新構造の除熱機器の製作を可能にする「先進多段階ろう付接合法」が完成した。開発した試験体は、LHDに設置されている除熱機器の約80倍の除熱速度を示し、大規模なプラズマ実験においても、高効率な除熱性能を実証することができた。
2001原子炉システムの設計及び建設 電子温度・イオン温度共に1億度のプラズマを達成、LHD研究は新たな段階へ
これまでに、核融合にとって乱流にプラス面があることを実験で明らかにした。圧力勾配が急峻になると発生するプラズマの不安定性には、緩やかに現れて持続するものと、突然現れるものがあり、突然現れる不安定性は、「きっかけ」と「プラズマへの影響」の解明に、重要な実験結果が得られた。
0501セラミックス及び無機化学製品 環境モニタリングや医療など幅広い応用が期待される赤外光源を開発
成分分析を高速・高感度で行うことを可能にする赤外光源の開発に成功した。フッ化物ガラスに特殊な元素を添加した材料を新たに開発した。この新材料は、安価で小型な半導体が発する光（波長0.98マイクロメートル）を照射するだけで、広い波長範囲の中赤外線を発する。
2001原子炉システムの設計及び建設 銅合金の新しい接合法を開発～ 核融合炉の除熱性能向上に貢献・産業応用も期待～
銅合金と様々な金属との強固で、さらに多段階の接合も可能にする技術「先進多段階ろう付接合法」を開発した。核融合炉の除熱機器の性能を向上させる新構造の製作が可能になり、製作した試験体を用いて世界最高の除熱性能を実証した。
2001原子炉システムの設計及び建設 大規模シミュレーションとデータ科学の融合によるプラズマ乱流予測の新展開
「乱流輸送」を高精度に予測するために、データサイエンスの手法と大規模シミュレーション、これまで得られたデータの分析結果を組み合わせることで、新しい予測方法を開発した。乱流輸送の予測効率が大幅に向上し、核融合炉の設計研究が大きく前進した。
2001原子炉システムの設計及び建設 重水素実験新たなフェーズへ～ 水素同位体混合プラズマの乱流と突発型不安定性の研究が大幅に進展～
核融合科学研究所の大型ヘリカル装置（LHD）における重水素実験で、温度が１億度のプラズマを生成する技術を確立し、LHDの研究は新たな段階に入った。プラズマ中に発生する乱流や、安定維持を妨げる突発型不安定性の原因を探る物理実験を、軽水素と重水素の水素同位体混合プラズマで行い、乱流の新たな性質や、不安定性の発生メカニズムを明らかにする研究成果が得られた。
0400電気電子一般 環境モニタリングや医療など幅広い応用が期待される赤外光源を開発～ 高速・高精度な成分分析に利用可能～
様々な成分分析に利用できる赤外光源の開発に成功した。この光源は、広い波長範囲（波長2.5～3.7マイクロメートル）の中赤外線を高輝度で安定して発生し、小型で安価に作製できる。現在特許出願中「光ファイバおよびＡＳＥ光源」（特願2020-208308）。
1700応用理学一般 電子ビームイオントラップ装置を用いた多価イオン原子物理学～ 極めて稀な発光を世界で初めて観測～
2021-01-13 核融合科学研究所原子は、正の電気を持つ原子核と負の電気を持つ電子で構成されています。原子から電子を1個取り去るとイオンになり、それを1価イオンと呼びます。水素原子の電子は1個ですが、炭素や鉄などの原子は複数の電子を持っ...