日本の企業、京都融合技術（Kyoto Fusioneering）は、主要なアメリカのオフィスを東テネシーに移転しています。同社はオークリッジ国立研究所（Oak Ridge National Laboratory）と協力し、「UNITY-3」と呼ばれる専用のテスト施設を建設する計画です。このプロジェクトはアメリカ合衆国エネルギー省の資金提供を受けており、テネシー州の原子力供給チェーン投資基金からも支援されています。このプロジェクトの初期合意は2026年1月に始まります。UNITY-3の主な技術目標は、核融合エネルギーにおける重要な燃料問題を解決することです。
同社はプレスリリースで次のように説明しています。「核融合発電所はトリチウム（tritium）を燃料として使用しますが、トリチウムは自然界にはほとんど存在しない水素の同位体であるため、発電所は融合反応を包むリチウムベースの外殻内で自らの燃料を育成しなければなりません。」
UNITY-3は核融合技術の重要なテストプラットフォームとなる
UNITY-3は、融合反応の周囲にリチウムを含む外殻を配置することでこれを実現します。この外殻は育成ブランケット（breeding blanket）と呼ばれ、反応中に放出される中性子を吸収して新たなトリチウムを生成します。しかし、トリチウムの育成技術は、原子力工学の中で最も発展が遅れている分野の一つです。効果的な育成システムがなければ、商業的な核融合は機能しません。UNITY-3は、全面的な発電所の建設前にこれらのシステムをテストし、リスク評価を行うことを目的としています。
新しい施設には粒子加速器が備えられており、広範囲にわたって高エネルギーの核融合中性子を生成することができます。研究者たちはこの中性子環境にプロトタイプの育成ブランケットを配置し、生成されるトリチウムの量を測定します。また、中性子が材料の中でどのように動くかを追跡します。これらの物理的測定は、エンジニアが将来の核融合発電所の設計に使用するコンピュータコードを修正・改善するのに役立ちます。現在、このような正確な源形状、コンポーネントのサイズ、深さ測定能力を組み合わせた施設は他にありません。このテスト方法は、アメリカのより広範なエネルギー計画とも直接関連しています。エネルギー省が最近発表した核融合科学と技術のロードマップでは、育成ブランケットのテストが緊急の技術的空白であると指摘されています。
ハードウェアテストに加えて、UNITY-3は高忠実度の科学データも生成します。これらのデータはエネルギー省のGenesis Missionに組み込まれ、特にAI-Fusionデジタル融合プラットフォームの開発を支援するために人工知能モデルのトレーニングに役立てられます。これらのデジタルツールは、炉の性能をシミュレートし、エンジニアリングのスケジュールを加速することを目的としています。このプロジェクトは、京都融合技術の全体的なテスト戦略の第3段階を構成し、UNITY計画と呼ばれています。同社は、すべてのコンポーネントを一度にテストするのではなく、異なる場所で異なる物理プロセスを分けてテストすることを選択しました。
最初の施設であるUNITY-1は日本の京都にあり、非核液金属システムをテストし、熱伝導、磁場内の液体の流れ、発電に焦点を当て、アイダホ国立研究所（Idaho National Laboratory）と協力しています。2番目の施設であるUNITY-2はカナダのオンタリオ州にあり、カナダ核研究所（Canadian Nuclear Laboratories）およびサバンナ川国立研究所（Savannah River National Laboratory）と協力して、連続的なトリチウム燃料処理サイクルを実演しています。
プレスリリースは次のようにまとめています。「UNITY-3は、重要な融合-核の次元を追加します——中性子学、トリチウム生産の検証、そして真の核融合-中性子環境でのみ測定できる変化の効果です。」
UNITY-3はオープン施設として運営され、炉の具体的なプラズマ設計に関係なく操作が可能です。General Atomics、Realta Fusion、OpenStar Technologies、Thea Energy、Xcimer Energy、Type One Energyなど、多くの核融合会社がこのプロジェクトを支持し、設計の共同テストのためのツールとして利用しています。京都融合技術は、東テネシーに拠点を置くことを選び、地元の原子力労働力、サプライヤー、オークリッジ国立研究所の研究者からの支援を受けています。
その見返りとして、同社は日本の核融合ハードウェアと製造能力を直接地元の産業ネットワークに導入します。