国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
国立大学法人東京大学大学院新領域創成科学研究科

概要

 量子科学技術研究開発機構（理事長：小安重夫、以下「QST」）と東京大学（総長：藤井輝夫、以下「東京大学」）との共同研究により、2023年にトカマク型超伝導プラズマ実験装置JT-60SAにおいて成功を収めた、世界で最小レベルの誘導電場による初のプラズマ生成について、物理機構を明らかにしました。
トカマク装置では、運転の最初に真空容器内のガスをプラズマ化し、その後、加熱を続けながらプラズマ中を周方向に流れる電流（プラズマ電流）を増やして、安定に閉じ込められる状態へ移行させる「プラズマ立ち上げ」を行います。しかし、一般に大型の超伝導コイルを用いるトカマク装置では強い誘導電場を発生させることが難しいためにプラズマ立ち上げが困難であるという共通の課題がありました。そのため本研究では、2023年のJT-60SAの初プラズマ生成成功時の条件におけるプラズマ生成の実験的・理論的解析に取り組み、物理機構の解明を通じて、弱い誘導電場でも安定にプラズマを立ち上げる運転指針として一般化に成功しました。
本成果は、従来法では困難であった弱い誘導電場でのプラズマ立ち上げを容易にするものであり、ITERや原型炉（Q-DEMO）を含む大型の超伝導コイルを用いるトカマク装置全般のプラズマ立ち上げの運転手法に適用が可能なものです。また、原型炉の超伝導コイルに求められる製作及び設置の精度の緩和などの仕様の合理化にもつながることが期待されます。
本研究成果は、国際原子力機関（IAEA）と英国物理学会出版局（IOP Publishing）が共同で発行する国際学術誌「Nuclear Fusion」に、2026年7月3日に掲載されました。

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詳しくは、量子科学技術研究開発機構ウェブサイトをご覧ください。
https://www.qst.go.jp/site/press/20260703.html

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