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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	D + 6Li
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	4He + T + p + 2.3 MeV
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	D + 6Li
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	2 2He （1.12）
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	D + 6Li
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	7Be （0.43） + n （2.97）
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	D + 6Li
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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	4He + 3He + n + 1.8 MeV
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	D + 6Li
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	4He + 2D + n - 1.5 MeV
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	3He + 6Li
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	24He + p + 16.9 MeV
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	p + T
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	3He + n - 0.8 MeV
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	p + 11B
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	→
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	{\displaystyle \to }
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	34He + 8.68 MeV
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	（カッコ内は反応生成物のエネルギー MeV）
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	[1]
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	現状と問題点
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	現在最も研究が進んでいるのは、磁気閉じ込め方式の一種であるトカマク型であり、現在計画中のITER（国際熱核融合実験炉）もこの方式を用いている。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	核融合の際に発生する中性子が炉壁などを傷つけるためにその構成材質の耐久力が問題となるとの指摘がある。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	とりわけITERでは前述の「D-D反応」よりも反応断面積が約100倍大きい「D-T反応」を用いる計画であるが、D-T反応では高速中性子が発生する。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	この高速中性子により炉の構成材内部では使用温度等にも依存するが、「照射脆化」が進行する場合がある。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	つまり原子が弾き飛ばされ材料内部に「原子空孔」（vacancy）や「格子間原子」が生じ（「フレンケル対」）、弾き出しが連鎖衝突した結果発生するつながった「格子欠陥」（「カスケード損傷」）により、これらの点欠陥集合体や析出物の形成等が生じることによって材料の降伏強度が高まるに伴い脆くなる。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	また構成材の原子が核変換を起こし発生したヘリウムガスが原子空孔と結びつくことによって材料の内部に空洞を形成し膨張する問題（スウェリング）も発生する場合がある。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	こういった劣化が一定以上進めば、もはや十分な耐久性を維持出来ないために交換を必要とする。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	また、脆化以外にも材料が放射化することから、低レベル放射性廃棄物が生成する問題も挙げられているが、低放射化フェライト鋼を用いることでITERのテストブランケットの構造材料は目処がたっている。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	[2]また、構成材内部とは別に炉壁表面でも問題が生じる。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	プラズマイオンが炉壁に衝突すると「物理スパッタリング」と呼ばれる炉壁材料原子のはじき出しが起こる。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	炉壁面に炭素素材を使用すると、水素同位体の入射でメタンやエチレンなどの炭化水素が発生して、炉壁が損耗する化学スパッタリングという現象も起こる。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	その他、各種の閉じ込め方式があり、それぞれ各国で研究が進められている。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	日本では、核融合研究の中心は日本原子力研究所の「JT-60」（トカマク型）、核融合科学研究所などで進めているLHD(ヘリカル型)と、大阪大学で研究が進んでいるレーザー核融合である。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	圧力の低いプラズマを保持することは比較的容易であるが、エネルギーとして利用可能な程度の圧力のプラズマを保持するのは難しく、前述のJT-60で、高圧力プラズマの保持時間は30秒程度である（この30秒という時間は加熱装置である中性粒子ビーム入射装置の稼働時間の上限で決まっている。現在ITERのために1000秒以上稼働できる装置を開発中である。）。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	また、保持のために投入するエネルギーに比較して反応により得られるエネルギーはまだ小さく（エネルギー増倍率（Q値） - 1.25）、世界の各種装置で核融合利得1を若干超える程度である。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	これらの課題については、ITERで研究が進められる予定である（ITERの目標値はQ値 - 10）。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	[3]
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	実用化に向けて
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	小型核融合炉について、米国のロッキード・マーチン社は2014年10月16日、10年以内にトラックに積み込める大きさの100メガワット級商用小型核融合炉を開発すると発表した[4]。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	2013年2月7日に発表された高ベータ核融合炉の続報である。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	2015年、九州大学と核融合科学研究所は、それまで理論的には予想されていながら実験で確認されていなかったプラズマの流れが磁場の乱れによって脆弱化する現象の観測に成功した[5]。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	2016年3月18日、文部科学省は現在の実証炉ITER（イーター）以降の次世代炉を三菱重工・東芝と共同で研究し2035年頃の建設を目指す予定と日本経済新聞が報じた[6]
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	2017年8月9日、岐阜県土岐市にある核融合科学研究所は大型ヘリカル装置（LHD / 超伝導核融合プラズマ実験装置）を使った実験で、世界で初めてプラズマ中のイオン温度を核融合発電に必要とされる1億2000万℃まで達成させることに成功したと発表した。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	再現実験も行い、恒常的にプラズマ温度を1億2000万℃まで引き上げられることも確認したという。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	今後は高密度化などによりさらに高性能なプラズマの生成を目指し、今世紀半ばには核融合発電を実現したいとしている[7][8][9]。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	2018年3月9日、米国マサチューセッツ工科大学（MIT）が企業と協力して、発電可能な核融合炉を15年以内に建設する計画を発表した[10]。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	核融合炉の種類
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	磁場閉じ込め方式
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	トカマク型
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	球状トカマク
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	ヘリカル型
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	磁気ミラー型
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	逆磁場ピンチ型
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	逆転磁場配位型
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	スフェロマック型
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	高ベータ核融合炉
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	慣性閉じ込め方式
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	磁気絶縁方式慣性核融合（Magnetically Isolated Inertial Confinement Fusion＝MICF）：慣性閉じ込め方式と磁場閉じ込め方式との混合型。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	迷走ホットエレクトロン（プラズマを構成する電子のうち、プラズマ中の他の粒子に衝突してエネルギーを失うよりもはやくエネルギーをもって流出する電子）は磁場を作り出すが、この磁場は熱伝導に対する絶縁効果をそなえている。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	そこでMICFは非常に高効率のレーザーを用いて2つのアイデア、つまり熱絶縁と慣性閉じ込めを同時に実現しようというもの。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	AT&Tベル研究所研究員だった長谷川晃（2010年現在は大阪大学名誉教授）が理論を提唱した。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	レーザー核融合
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	重イオン慣性核融合
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	バブル核融合
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	フューザー
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	慣性静電閉じ込め核融合
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	Zピンチ核融合：米国サンディア国立研究所が保有するZマシンは、この方法で2003年3月に重水素燃料のみを用いた実験において核融合を達成した[11]。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	その他
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	焦電核融合
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	ミューオン触媒核融合
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	脚注
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	参考資料
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	『最新核エネルギー論エネルギー技術としての「核分裂」と「核融合」』（発行：学習研究社・1990年4月1日発行）
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	『プラズマエネルギーのすべて』（日本実業出版社・2007年3月1日発行）
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	関連項目
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	国際核融合材料照射施設
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	核融合エネルギー
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	毛利衛 - 元宇宙飛行士。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	専門は核融合炉壁材料。
核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何	核融合炉	外部リンク
パールシーとはどこにありますか？	パールシー	Part of a series onZoroastrianismAtar (fire), a primary symbol of Zoroastrianism
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パールシーとはどこにありますか？	パールシー	Zarathustra
パールシーとはどこにありますか？	パールシー	Asha

核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

D + 6Li

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

→

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

{\displaystyle \to }

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

4He + T + p + 2.3 MeV

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

D + 6Li

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核融合炉

→

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

{\displaystyle \to }

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

2 2He （1.12）

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

D + 6Li

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

→

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核融合炉

{\displaystyle \to }

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

7Be （0.43） + n （2.97）

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

D + 6Li

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核融合炉

→

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

{\displaystyle \to }

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

4He + 3He + n + 1.8 MeV

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

D + 6Li

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{\displaystyle \to }

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

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4He + 2D + n - 1.5 MeV

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

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3He + 6Li

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

24He + p + 16.9 MeV

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

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p + T

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→

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{\displaystyle \to }

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3He + n - 0.8 MeV

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

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p + 11B

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

→

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核融合炉

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

34He + 8.68 MeV

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

（カッコ内は反応生成物のエネルギー MeV）

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

[1]

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

現状と問題点

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

現在最も研究が進んでいるのは、磁気閉じ込め方式の一種であるトカマク型であり、現在計画中のITER（国際熱核融合実験炉）もこの方式を用いている。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

核融合の際に発生する中性子が炉壁などを傷つけるためにその構成材質の耐久力が問題となるとの指摘がある。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

とりわけITERでは前述の「D-D反応」よりも反応断面積が約100倍大きい「D-T反応」を用いる計画であるが、D-T反応では高速中性子が発生する。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

この高速中性子により炉の構成材内部では使用温度等にも依存するが、「照射脆化」が進行する場合がある。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

つまり原子が弾き飛ばされ材料内部に「原子空孔」（vacancy）や「格子間原子」が生じ（「フレンケル対」）、弾き出しが連鎖衝突した結果発生するつながった「格子欠陥」（「カスケード損傷」）により、これらの点欠陥集合体や析出物の形成等が生じることによって材料の降伏強度が高まるに伴い脆くなる。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

また構成材の原子が核変換を起こし発生したヘリウムガスが原子空孔と結びつくことによって材料の内部に空洞を形成し膨張する問題（スウェリング）も発生する場合がある。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

こういった劣化が一定以上進めば、もはや十分な耐久性を維持出来ないために交換を必要とする。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

また、脆化以外にも材料が放射化することから、低レベル放射性廃棄物が生成する問題も挙げられているが、低放射化フェライト鋼を用いることでITERのテストブランケットの構造材料は目処がたっている。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

[2]また、構成材内部とは別に炉壁表面でも問題が生じる。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

プラズマイオンが炉壁に衝突すると「物理スパッタリング」と呼ばれる炉壁材料原子のはじき出しが起こる。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

炉壁面に炭素素材を使用すると、水素同位体の入射でメタンやエチレンなどの炭化水素が発生して、炉壁が損耗する化学スパッタリングという現象も起こる。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

その他、各種の閉じ込め方式があり、それぞれ各国で研究が進められている。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

日本では、核融合研究の中心は日本原子力研究所の「JT-60」（トカマク型）、核融合科学研究所などで進めているLHD(ヘリカル型)と、大阪大学で研究が進んでいるレーザー核融合である。

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核融合炉

圧力の低いプラズマを保持することは比較的容易であるが、エネルギーとして利用可能な程度の圧力のプラズマを保持するのは難しく、前述のJT-60で、高圧力プラズマの保持時間は30秒程度である（この30秒という時間は加熱装置である中性粒子ビーム入射装置の稼働時間の上限で決まっている。現在ITERのために1000秒以上稼働できる装置を開発中である。）。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

また、保持のために投入するエネルギーに比較して反応により得られるエネルギーはまだ小さく（エネルギー増倍率（Q値） - 1.25）、世界の各種装置で核融合利得1を若干超える程度である。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

これらの課題については、ITERで研究が進められる予定である（ITERの目標値はQ値 - 10）。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

[3]

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

実用化に向けて

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

小型核融合炉について、米国のロッキード・マーチン社は2014年10月16日、10年以内にトラックに積み込める大きさの100メガワット級商用小型核融合炉を開発すると発表した[4]。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

2013年2月7日に発表された高ベータ核融合炉の続報である。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

2015年、九州大学と核融合科学研究所は、それまで理論的には予想されていながら実験で確認されていなかったプラズマの流れが磁場の乱れによって脆弱化する現象の観測に成功した[5]。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

2016年3月18日、文部科学省は現在の実証炉ITER（イーター）以降の次世代炉を三菱重工・東芝と共同で研究し2035年頃の建設を目指す予定と日本経済新聞が報じた[6]

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

2017年8月9日、岐阜県土岐市にある核融合科学研究所は大型ヘリカル装置（LHD / 超伝導核融合プラズマ実験装置）を使った実験で、世界で初めてプラズマ中のイオン温度を核融合発電に必要とされる1億2000万℃まで達成させることに成功したと発表した。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

再現実験も行い、恒常的にプラズマ温度を1億2000万℃まで引き上げられることも確認したという。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

今後は高密度化などによりさらに高性能なプラズマの生成を目指し、今世紀半ばには核融合発電を実現したいとしている[7][8][9]。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

2018年3月9日、米国マサチューセッツ工科大学（MIT）が企業と協力して、発電可能な核融合炉を15年以内に建設する計画を発表した[10]。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

核融合炉の種類

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

磁場閉じ込め方式

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

トカマク型

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

球状トカマク

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ヘリカル型

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逆磁場ピンチ型

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逆転磁場配位型

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

スフェロマック型

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

高ベータ核融合炉

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核融合炉

慣性閉じ込め方式

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

磁気絶縁方式慣性核融合（Magnetically Isolated Inertial Confinement Fusion＝MICF）：慣性閉じ込め方式と磁場閉じ込め方式との混合型。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

迷走ホットエレクトロン（プラズマを構成する電子のうち、プラズマ中の他の粒子に衝突してエネルギーを失うよりもはやくエネルギーをもって流出する電子）は磁場を作り出すが、この磁場は熱伝導に対する絶縁効果をそなえている。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

そこでMICFは非常に高効率のレーザーを用いて2つのアイデア、つまり熱絶縁と慣性閉じ込めを同時に実現しようというもの。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

AT&Tベル研究所研究員だった長谷川晃（2010年現在は大阪大学名誉教授）が理論を提唱した。

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

レーザー核融合

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

重イオン慣性核融合

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

バブル核融合

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

フューザー

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

慣性静電閉じ込め核融合

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

Zピンチ核融合：米国サンディア国立研究所が保有するZマシンは、この方法で2003年3月に重水素燃料のみを用いた実験において核融合を達成した[11]。

0

核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

その他

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

焦電核融合

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

ミューオン触媒核融合

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

脚注

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

参考資料

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

『最新核エネルギー論エネルギー技術としての「核分裂」と「核融合」』（発行：学習研究社・1990年4月1日発行）

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉

『プラズマエネルギーのすべて』（日本実業出版社・2007年3月1日発行）

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核融合実験装置のZマシンが開発された目的は何

核融合炉