＜今、なぜ世界で核融合エネルギーが注目されるのか？＞核融合（フュージョン）発電、小型核融合炉技術の基礎と課題～最新技術動向と核融合スタートアップ企業の挑戦～

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最近の中東情勢の悪化やホルムズ海峡の封鎖によって原油の供給不安が起きており、中東依存度が高い日本では大きな石油危機の状況に直面している。地球環境のグリーン化の世界的なうねりの中でこのようなエネルギー危機の緊迫感は核融合（フュージョン）の早期実現への期待を加速している。また、昨今の株価急上昇はAIデータセンター市場への大きな期待が背景にあるが、半導体メモリーだけでなく、大電力の安定供給が必須であり、そのための小型核融合炉建設に大きな関心が寄せられている。

海外での核融合企業への民間投資がすでに約9000臆円にも上り，商用炉開発に向けた国際競争が激化している。日本でも高市早苗首相は官民連携と重点投資の17分野として、「AIと半導体戦略」だけでなく、「フュージョンエネルギー」を対象としている。イノベーション戦略として核融合発電の実用化を加速するために、スタートアップの研究開発を支援し、同時に核融合の産業化を推し進める方針を発表している。

政府が主導する主流の核融合方式、トカマク型の原型炉は2045年頃までに建設され、発電実証がなされる計画であるが、今世紀半ばのカーボンニュートラルには商業炉建設は間に合わない。一方、日本と異なり、海外では、ゲームチェンジャーになりうる革新的核融合方式のスタートアップ企業に大きな期待が寄せられ、それらの多くは2030年半ばには経済的な商用炉を実現することをミッションに掲げている。　　

本講演では、核融合エネルギー開発の現状、および原型炉に向けた技術課題点を示し、世界で40社以上にも増えつつある民間企業の開発状況、特に、海外でのスタートアップ企業に焦点を当て、筆者が長年研究を行ってきた革新的核融合方式の小型核融合炉の課題と早期実現の可能性、その爆発的なイノベーション技術とは何かについて分かり易く紹介する。

１．基礎からの核融合（フュ－ジョン）発電
　1-1 脱炭素化時代の核融合エネルギー開発と国際協力
　1-2 なぜ、核融合発電の実現に時間がかかるのか？
　1-3 核融合発電のしくみ
　1-4 原子力（分裂炉）発電とどう違うのか？
　1-5 核融合開発はどこまで進んでいるのか？
　1-6 核融合反応を起こす高温プラズマとは何か？
　1-7 高温高密度のプラズマを磁場で閉じ込める方法とは？　
　1-8 核融合エネルギーの取り出し方法とは？
　1-9 炉構造材料の放射損耗劣化の課題と装置交換技術

２．核融合スタートアップ企業への過熱する投資と支援
　2-1 今なぜ核融合発電が注目されているのか？
　2-2 核融合スタートアップ企業への巨額の民間投資と波及効果
　2-3 核融合スタートアップ企業を支援する組織と活動状況
　2-4 日本における民間の核融合開発への支援
　2-5 米国、中国における民間の核融合開発の動向

３．経済的でコンパクトな核融合炉に向けた技術課題と革新的アプローチ
　3-1 イーター国際協力で進展するトカマク型核融合炉の技術課題とは何か？
　3-2 従来のトカマク方式とは異なるコンパクトなプラズマ閉じ込め方式
　　（FRC、スフェロマック、ピンチ、小型球状トーラス、その他）
　3-3 磁化ターゲットパルス核融合への新しいアプローチ（衝突圧縮技術）
　3-4 高温超電導強磁場コイルの開発と現状
　3-5 中性子フリーの核融合反応の利用と新しいエネルギー回収法

４．海外の核融合スタートアップ企業のイノベーション技術
　4-1 常温超電導コイルを用いた強磁場化技術によるトカマク炉の小型化　
　4-2 中性粒子ビーム入射でコンパクト・トーラスプラズマ（FRC）の加熱と定常化技術
　4-3 磁化プラズモイドの加速、衝突合体と急速磁気圧縮方式による高密度化・高温化と誘導型エネルギー回収技術
　4-4 磁化プラズマガンと圧縮ガス駆動ピストンを用いたコンパクト・トーラスプラズマの衝突合体圧縮技術
　4-5 究極の小型商用炉を目指したシアフロー安定化Zピンチ
　4-6 循環する液体金属用いた遮蔽、エネルギー回収と燃料増殖の炉工学技術
　4-7 多彩なアプローチによるその他の核融合方式

５．フュージョン・イノベーション技術の産業化
　5-1 高温超電導巻線の応用（強磁場生成コイル、超電導MRI、高温超電導モータ、その他）
　5-2 高電圧大電流パルスパワー電源技術
　5-3 高パワーイオンビーム
　5-4 高繰り返し可能な高パワーレーザ
　5-5 磁化同軸プラズマガン（先進的燃料粒子供給法、パルス超高熱負荷材料試験装置）
　5-6 海水からのリチウム回収技術
　5-7 マイクロ波金属精製技術
　5-8 高性能材料関連（低放射化、液体金属、耐高熱負荷材料、高機能セラミックス、その他）

６．まとめと今後の課題

　　□質疑応答□

兵庫県立大学 名誉教授　永田 正義　氏

＜主な経歴・研究内容・専門・活動など＞
大阪大学大学院工学研究科後期博士課程単位取得退学後（工学博士）、学術振興会奨励研究員、姫路工業大学助手、工学部助教授を経て、兵庫県立大学大学院工学研究科教授、現在、名誉教授。
この間、核融合科学研究所および九州大学応用力学研究所の客員教授、プリンストン大学プラズマ物理研究所、ワシントン大学、ローレンス・リバモア国立研究所のVisiting Scholar、米国エネルギー省ARPA-Eプログラム（核融合）の審査員などを歴任。長年の間、日米協力による革新的核融合閉じ込め方式の研究に従事。

定価：本体45,000円＋税4,500円

サイエンス＆テクノロジー株式会社