中国は、将来の核融合炉に使用される世界最大の超伝導磁石システムのテストを完了しました。これは、太陽の中心よりも高温のプラズマを収容できる設備の建設に向けた重要なステップを示しています。中国科学院プラズマ物理研究所の研究者たちは、環状磁場超伝導磁石と高温超伝導中央コイルという2つの重要な超伝導システムの開発、受け入れ、全性能テストを完了しました。新華社の報道によれば、すべての重要技術は国内で開発されました。これらの超伝導磁石は、融合技術総合研究施設（CRAFT）の一部であり、この施設は中国が商業化された融合エネルギーに長期的に取り組む努力を支援しています。
中国はまた、実験用高級超伝導トカマク（EAST）を持ち、「人工太陽」として知られています。成功したテストは、将来の融合炉に必要な2つの最も重要なコンポーネントを検証しました。これらのコンポーネントは、強力な磁場を利用して超高温プラズマを反応炉の壁に接触させずに浮遊させることができます。
超伝導磁石システムの技術進歩
環状磁場磁石は、反応炉の主要な磁気拘束システムとして、長さ21メートル、幅12メートル、高さ3.3メートルで、報道によると重量は582トンです。この磁石の体積は、フランスの国際熱核融合実験炉（ITER）の対応するコンポーネントの1.3倍であり、エネルギー貯蔵容量はその3倍です。融合炉は、これらの磁石を利用して、1億度を超えるプラズマが反応炉の容器に接触するのを防ぎます。磁場は、帯電粒子を環状チャンバーを通過させる一方で、構造物を極端な熱から保護します。環状磁石と共にテストされた中央コイルは、反応炉内のプラズマ電流を起動および制御する役割を果たします。
南華早報の報道によれば、この磁石の設計の定格電流は46.5キロアンペアですが、テストでは60キロアンペアを成功裏に通過しました。「中央コイル磁石は、反応炉内で最も複雑な条件下で運転され、その性能は融合装置が成功裏に点火され、安定して維持できるかどうかを直接決定します。」研究所の副所長、秦京剛氏は述べました。
中国が推進する融合技術の未来
研究者たちは、このプロジェクトが国内材料を使用して先進的な超伝導コンポーネントを製造する能力が高まっていることを反映していると述べています。研究所の所長、宋雲濤氏は、環状磁場コイルの完成には6年かかり、現在は世界で同類の製品の中で最高のエネルギー貯蔵容量を持っていると述べました。その専用鋼材、絶縁材料、超伝導線はすべて中国で生産されています。研究所の研究者、呉宇氏は、完全な反応炉は最終的に複数の環状磁場コイルが共同で機能することになると述べています。「これらのコイルは最終的に完全な磁場に組み立てられ、各コイルは100キロアンペアを運び、中心で6.5テスラの磁場を生成します。」
呉宇氏は述べました。中国は超伝導融合技術に数十年にわたって投資してきました。この国は1990年代にロシアのT-7トカマクをHT-7に改造し、2006年にはEASTを稼働させ、世界初の全超伝導トカマクとなりました。新しいCRAFT施設は、将来の商業融合発電所に必要な技術の開発に寄与することが期待されています。
項目 規格 環状磁場磁石サイズ 21メートル × 12メートル × 3.3メートル 環状磁場磁石重量 582トン 中央コイル定格電流 46.5キロアンペア（テスト通過60キロアンペア）