12/14 核融合炉の実用化を支える極限環境材料技術―構造材料・プラズマ対向材料・機能材料の創製、照射劣化評価・寿命予測の課題―

核融合炉の実用化を支える極限環境材料技術―構造材料・プラズマ対向材料・機能材料の創製、照射劣化評価・寿命予測の課題―

講師

東北大学　金属材料研究所　教授　博士(エネルギー科学)　笠田 竜太　氏

専門：原子力・核融合材料、エネルギーシステム工学、科学技術コミュニケーション論
1996　東北大学工学部卒業
1998　東北大学大学院工学研究科博士課程前期修了
2001　京都大学大学院エネルギー科学研究科博士後期課程修了
2001　京都大学エネルギー理工学研究所・助手　2011　〃准教授
2017　現職
研究室HP： https://web.tohoku.ac.jp/imr-numat/

セミナー趣旨

核融合炉のアイデアが世に出て以来70年の年月が経過しているが、未だに実現ができていない理由は、1）科学的成立性、2）技術的成立性、 3）社会的成立性、の3つに分けて提示することができる。
　1）については、核融合反応に必要な高温・高密度のプラズマを保持することが難しいことと、実際に核融合プラズマを長時間持続させていないことが挙げられるが、長年の研究によりITER、JT-60SAなどの大型装置の建設が進んでおり、プラズマ科学を中心とした科学的実証段階の終盤に差し掛かっている。
　2）については、複雑な炉工学課題に関連して核融合炉システムを安定かつ安全に動かし続けることが難しいことに加えて、現状ではたとえ実現できても厳しい環境に置かれる構造材料や機能材料が持つかどうかの確証がないという重要な課題が残されている。このような中では3）に関連したコストや安全性についての魅力が下がることになる。
　本講演では、このように核融合炉の実現において重要な課題である関連材料の課題を中心に解説する。また、核融合炉全般の研究開発の最新動向についても演者の能力の及ぶ範囲で概説する。

セミナー講演内容

１．核融合エネルギー（フュージョンエネルギー）開発の概況
　1.1 これまでの経緯
　1.2 原型炉開発
　1.3 民間計画

２．核融合炉という極限環境
　2.1 エネルギーを取り出す仕組み
　2.2 材料の照射劣化

３．核融合炉の構造健全性
　3.1 原子炉との比較
　3.2 中性子照射影響

４．構造材料
　4.1 低放射化フェライト鋼
　4.2 酸化物分散強化合金
　4.3 タングステン材料
　4.4 その他機能材料

５．照射劣化をどう評価するか
　5.1 原子炉中性子照射
　5.2 イオン加速器照射
　5.3 微小・超微小試験技術

６．まとめ

　□ 質疑応答 □

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