EAST (プラズマ装置)

実験先進超伝導トカマク（EAST）について

実験先進超伝導トカマク（EAST）は、中国合肥市に位置する核融合炉であり、HT-7U（Hefei Tokamak 7 Upgrade）とも呼ばれています。この設備は、超伝導コイルを用いたトカマク型の磁場閉じ込め核融合炉として、2006年に運転を開始しました。EASTは、中国科学院による合肥物質科学研究院が運営しており、国際的なITER計画の一環として機能しています。これは、核融合技術の検証を目的とした試験場でもあります。

歴史と発展

EASTは、1990年代初頭に建設された中国初の超伝導トカマク装置「HT-7」の後継として位置付けられています。1996年に提案され、1998年にはプロジェクトとして承認されました。建設は2003年から2006年にかけて行われ、最終的には約3億人民元（約3,700万米ドル）の予算で実現しました。これは、他国の同規模反応炉の建設費用の約15分の1から20分の1に相当します。

第1段階（2006年 - 2010年）

EASTは2006年に最初の試運転を開始し、その後の研究開発は急速に進行しました。初期運転では、2006年9月28日に200キロアンペアの電流を検出し、初めてプラズマを生成しました。その後、2007年には最大500キロアンペアの電流を発生させ、5秒間持続可能なプラズマを得ることに成功しました。2010年11月には、Hモードプラズマの達成が報告され、続いて2011年には5,000万ケルビンの温度でHモードプラズマを30秒以上維持することができました。

第2段階（2011年 - 2021年）

EASTの第2段階は2011年に始まり、2014年には1メガアンペアの電流と6.4秒のHモードプラズマが達成されました。さらに、その成功を踏まえて、EASTは2016年に1分以上のHモードプラズマの維持に成功し、その後も記録を更新しました。2018年には電子温度1億ケルビンに到達し、続いて2021年には1億2000万ケルビンを101秒間維持するとの成果が発表されました。2021年12月30日には、1,056秒間の高パラメータプラズマ運転に成功し、新たな世界記録を樹立しました。

近年の成果と未来への展望

2023年4月、EASTは403秒間の定常状態でのHモードプラズマを実現しました。そして2025年1月20日には、プラズマを1,066秒間維持し、自身の記録を更新しました。また、2026年1月には高い線平均電子密度を達成し、この研究は核融合炉の効率性向上のための重要なステップとなっています。これらの成果は、より安全で持続可能なエネルギーの実現に向けた重要な基盤となっています。

まとめ

EASTは、中国だけでなく国際的な核融合研究における重要な試験場として、さまざまな成果を挙げてきました。今後も、核融合技術の進展が期待される中、このトカマクの研究は、地球環境への影響を最小限に抑えつつ、持続可能なエネルギー供給に寄与するでしょう。

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