核融合科学研究所オープンキャンパスコメントをどうぞ岐阜県土岐市にある核融合科学研究所のオープンキャンパスに行ってきました。つの大きな研究施設があります。いうトカマク型の核融合炉の実験施設がありました。こちらの核融合科学研究所で、こちらにはヘリカル型の核融合炉の実験施設があります。呼ばれる核融合炉の実験施設があります。駐車場は施設の中にありますが、施設の正面写真を撮りたくて、一旦玄関に戻って撮ってみました。億度を超える超高温のプラズマを、ある程度の時間維持するための実験を行っています。トカマク型実験炉と比べ、ヘリカル型の実験炉では、プラズマを長時間維持できるということが長所です。時間以上といった長時間にわたり高温のプラズマを維持することができていますが、核融合を実現できる超高温までにはプラズマの温度を上げきれていないのが現状です。プラズマを付けるための実験を行う時に使うコントロールルームを見に行ってみました。コントロールルームなにやらロケットの発射管制室と似てますね。「下町ロケット」という番組のロケで、このコントロールルームが、ロケット発射の管制室としてロケに使われたそうです。内部で、実際にプラズマを付ける実験を行った時の様子を録画してあったものを繰り返し流していました。建物へ移動する途中、庭でプラズマくんと一緒に踊ったりして遊ぶイベントをやっていました。庭で行われていたプラズマくんと踊るイベントなんじゃ、こりゃ、という感じですが、このオープンキャンパスイベントは、私のようなおっさんに核融合の最新の研究、実験状況を伝えるイベントであると同時に、土岐市など、地元の方に、施設に親しんでもらうためのイベントでもあるわけです。このような子供向けのイベントは、主に後者の目的で行われていて、このようなイベントを目当てに、周辺に住んでいるお母さんが子供を連れてやってきたりしていました。いう感じでもあります。いう名称は、その心臓部となるドーナツ型の真空容器と、そのすぐ周辺に着く電磁石の部分を指して使われることが多いです。上の写真では、その真空容器は、周辺装置の中に埋もれていて、まったく見えていません。装置の周辺を専門家に引率してもらって、説明を聞きながら一周するツアーがあります。つけて、中をのぞけるようにしてある場所が設けられました。この写真がそののぞき窓です。真空容器のぞき窓のぞき窓になっている部分から真空容器の中まで見えているのは、おそらく、真空ポンプ自体を整備などのために分解してしまっているためなのだと思います。おなじみの、ヘリカルデバイス特有のねじり構造の内壁が見えているのがわかります。真空容器の中身こんなものが自分の目で直接見れる一般公開ってなかなか凄いですよね。イベントの目玉である真空容器内部の見学ができました。周囲をぐるりと回って歩きます。真空容器の周囲には、プラズマの温度を上げるための各種の加熱装置が連なっています。イオンサイクロトロン共鳴加熱装置この写真はイオンサイクロトロン共鳴過熱装置という装置です。電磁波を真空容器内に入れて、それが真空容器内にあるプラズマの運動と共鳴するように周波数を適切に設定すれば、プラズマの運動が加速されて、過熱できるという装置です。写真左手にある配管のように見えるものは導波管で、これを通って電磁波が送り込まれます。途中で分岐して下の方向に伸びている部分がありますが、これはチューニング装置です。管内の下の方には液体が入っていて、液面の高さを変えることでチューニングを行うそうです。液体が何なのかは我々のツアーについてくれた方がこの装置の直接の担当者ではないためにご存知ではありませんでしたが、たぶん水だと言ってました。チューニングは容器内のプラズマの状況を検出して、それに適した周波数になるように行われます。検出からチューニング完了までは数秒単位の時間がかかるそうですが、そんなゆっくりした対応で全然問題ないそうです。そんなゆっくりでよいので、液体をチューニング用のパイプにポンプで送り込んだり抜いたりするというような時間のかかりそうな方法で問題ないのでしょう。続いてこちらは、電子サイクロトロン共鳴加熱装置です。先ほどの装置とほぼ同じもので、電磁波をチューニングして真空容器内へ入れてプラズマを加熱する装置です。先ほどの装置との違いは、電子を加熱することを目的としていることです。電子を加熱するために必要な電磁波は周波数がかなり高く、それに伴い装置の形状や導波管の大きさなど、随所に違いが出てきています。導波管がカクカクと曲がっていたので損失が気になって、なぜそんな風にしてあるのか聞いてみると、中性子が発生すると、まっすぐな導波管だと外に出やすくなってしまうので、多少の損失は覚悟でカクカクと何箇所かで曲げているのだそうです。見出しを付けましたが、この写真に写っているいちばんメカメカしい部分は、導波管の真空状態を保つための真空ポンプです。プラズマ実験をする時は、真空容器自体を巨大な真空ポンプで引き続けて真空を保ちますが、このようにあちこちに小さな真空ポンプがあって、真空容器に接続された配管類なども常に真空引きが行われています。流れ出て行ってしまうということはありません。年間行えるように地元自治体との合意がついに得られました。これまでの水素を使った実験とは違い、かなりの量の中性子が発生することとなります。以上の厚さのコンクリートで覆われており、中性子はほぼ吸収されてしまい、問題あるような量の中性子が環境へ放出されることがないようになっているのは、元々そのようになっているのですが、建物内の装置は、これまであまり中性子が発生しない水素を使った実験を前提に作られているため、装置自体に対する中性子対策があまりされていなかったそうです。装置の周りに、ポリエチレンのカバーを設置するという、ちょっと泥縄的な感じに見える対策を行っていました。下の写真がそのカバーです。本体である真空容器なのか全然わかりません。研究所の方に聞いてみると、あそこは真空容器が直接見えてます、と教えてくれました。本ほど付いている装置がありますが、これが真空容器の外周部分です。本当にチラりとしか見えてないのでした。今の装置には発電する機能は全くありませんが、これで発電するようになると、この隙間のないところに、さらに核融合で発生したエネルギーを熱エネルギーとして取り出し、発電するための装置も付くことになります。今の状況を見ていると、とても無理そうですが、技術の進展で現在ある装置のそれぞれが小型化するであろうことと、実際に発電に使われる装置では、真空容器自体がもっと大きくなる予定であることなどから、まぁ置けなくもないようになるのでしょう。研究所の方に聞いてみると、上の方にある窓を教えてくれました。見下ろしてもらうという企画もあったようなのですが、通路が狭いため、大勢を入れると混乱してしまうということで、少なくとも今年の公開では行われませんでした。設置されている部屋に見学者が入ってくる時に、巨大な開口部を通って入ってきます。設置された部屋の巨大な開口部この開口部をふさぐために、もちろんそれをカバーできるだけの扉があります。以上のコンクリートの遮蔽の一部なので、ものすごく厚くて重い扉です。