今朝早く、国際熱核融合実験炉（ITER）機構は、以前から知られていた事実を発表した。世界最大のトカマクの建設がさらに遅れ、待望の核融合装置の稼働が少なくとも10年延長されるという。
ITERは、トカマクと呼ばれる巨大なドーナツ型の磁気核融合装置です。トカマクは磁場を用いて過熱プラズマを制御し、核融合反応を誘発します。核融合反応とは、2つ以上の軽い原子核が融合して新しい原子核を形成し、その過程で膨大なエネルギーを放出する反応です。核融合は、実現可能な炭素フリーのエネルギー源として期待されていますが、実現には克服すべき多くの技術的および経済的課題があります。
プロジェクトの以前のベースライン（タイムフレームとその中のベンチマーク）は2016年に確立されました。2020年に始まった世界的パンデミックにより、ITERの進行中の運用の多くが中断され、事態はさらに遅れました。
Scientific Americanの報道によると、ITERの費用は当初の見積もりの4倍に上り、最新の数字では220億ドルを超えるとされています。本日行われた記者会見で、ITERのピエトロ・バラバスキ所長は、遅延の原因と実験のプロジェクトベースラインの更新について説明しました。
「2020年10月以降、2025年の最初のプラズマ供給はもはや達成不可能であることが、公的にも関係者にも明確に伝えられてきました」とバラバスキ氏は述べた。「新たな基準は、研究活動の開始を優先するように再設計されました。」
バラバスキ氏は、新たな基準設定により運用リスクが軽減され、核融合反応の一種である重水素-三重水素を用いた運転に向けて装置を準備できると述べた。2025年に最初のプラズマを「短時間の低エネルギー機器試験」として生成する代わりに、実験のコミッショニングにより多くの時間を費やし、外部加熱能力を強化するとバラバスキ氏は述べた。磁気エネルギーのフル稼働は2033年から3年延期され、2036年となる。重水素-重水素核融合の運転は予定通り2035年頃まで開始されるが、重水素-三重水素の運転開始は2035年から2039年へと4年延期される。
ITERの費用は、加盟国である欧州連合（EU）、中国、インド、日本、韓国、ロシア、そしてアメリカ合衆国によって負担されています。ITERは、当初の計画よりも費用がかさみながらも、ゆっくりとではありますが着実に進展しています。
今週初め、ITER機構は、トカマクのトロイダル磁場コイル（装置がプラズマを保持するために必要な条件を提供する超大型磁石）がついに出荷されたと発表しました。これは20年にわたる開発の成果です。高さ56フィート（17メートル）のコイルは華氏-452.2度（摂氏-269度）まで冷却され、プラズマを封じ込める容器に巻き付けられ、ITERの科学者が内部の反応を制御できるようになります。
そのインフラの規模は、その投資額と同じくらい巨大です。現在存在する最大の低温質量磁石は、CERN のアトラス実験の 408 トン (370 トン) のコンポーネントですが、ITER の新しく完成した磁石 (トロイダル磁場コイルの合計サイズ) の低温質量は 6,614 トン (6,000 トン) です。
ITERの目標は、産業規模の核融合に統合するために必要なシステムを実証すること、Q≥10と呼ばれる科学的ベンチマーク（装置から500メガワットの核融合出力に対してプラズマへの加熱電力50メガワット）を達成すること、そして装置の定常運転時にQ≥5を達成することです。これらの目標の達成は容易ではありませんが、実験室環境、トカマク、レーザーを用いた核融合実験は、反応自体に必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを生み出す核融合反応の実現に向けて、科学者を少しずつ前進させています。
さて、月曜日にお伝えしたように、核融合の科学的実現可能性に向けた進歩と、世界のエネルギー需要への対応における実際の有用性との間の違いについて、必ず留意すべき点を述べます。
皮肉な自明の理（あまりにも繰り返し語られて決まり文句になっている）に、核融合エネルギー源の実現は50年先だというものがある。それは常に今日の技術の限界を超えており、まるで救いようのない元恋人のように「今回は違う」と常に言われ続ける。ITERは核融合発電の技術的な実現可能性を証明することを目的としているが、重要なのは、その経済的実現可能性を証明することではない。核融合発電を実用的なエネルギー源にするだけでなく、電力網にとって現実的なものにするという、もう一つの厄介な問題だ。
バラバスキ氏は発言の中で、ITERのトカマクのプラズマ対向材料がベリリウムではなくタングステン製になることにも言及した。「タングステンの方が将来の『DEMO』装置や最終的には商用核融合装置に適していることは明らかだからだ」。実際、5月にはWESTトカマクがタングステン製の筐体を用いて太陽中心部の3倍以上の高温プラズマを6分間維持し、韓国のKSTARトカマクは炭素製のダイバーターをタングステン製のものに交換した。
ギズモードが以前報じたように、核融合は研究開発の価値ある分野ですが、地球温暖化の原因となっている化石燃料から人類を脱却させるためのエネルギー源として頼るべきではありません。科学は進歩していますが、核融合は短距離走ではなく、常にウルトラマラソンのようなものになるはずでした。
続き：米国エネルギー省の核融合に関する大きな発表について知っておくべきこと
