QUEST

QUEST - 長時間維持球状トカマク装置

QUEST（Q-shu University Experiment with Steady-State Spherical Tokamak）は、九州大学応用力学研究所に所属する高温プラズマ理工学研究センターが運用している先進的な核融合実験装置です。このプロジェクトは、核融合炉が定常運転するための技術を確立することを目的としており、特に球状トカマクにおける長時間のプラズマ維持に焦点を当てています。

目指す技術の革新

QUESTプロジェクトでは、トカマク放電を実現するために高周波プラズマ加熱やプラズマ粒子制御を活用しています。その結果、2時間を超えるトカマク運転に成功し、球状トカマク史上最も長い放電時間を記録しました。この成果は、核融合炉の壁温を模擬する高度な技術を用いた粒子制御により達成されたものであり、国際的にも評価されています。

核融合炉の研究において、定常運転の実現は非常に重要なテーマです。QUESTの目標は、高ベータ運転を可能にする球状トカマクの運転範囲を広げると共に、それを支える学術基盤の構築です。このような研究課題は、磁場核融合装置全般にわたる学術的知見の提供にも寄与します。

主要な研究課題

QUESTでは、いくつかの研究課題に取り組んでいます。主要なものとしては次のような項目があります：

1. 高ベータ定常化のための基盤研究：高密度および高誘電率のプラズマにおける新しい電流駆動法（電磁波や静電波のモード変換）を開発し、定常電流駆動やプラズマ生成に関する研究を進めています。

2. ダイバータ開発と粒子・熱負荷制御：球状トカマク特有の磁場配位に合致したダイバータの開発と、長時間運転における粒子と熱負荷の制御法の確立を目指しています。

3. 壁温度制御を利用した粒子循環制御：長時間運転での定常化を実現するために、先進的な壁制御やプラズマ性能に関する総合研究も行っています。

これらの研究は、核融合炉の実用化に向けた重要な要素となることが期待されています。正確な運転パラメータを設定することが、これらの研究の成功に寄与すると考えられています。

目標パラメータ

QUESTの開発における目標パラメータは、以下の通り設定されています：

• - 第Ⅰ期目標：準定常運転（Ip = 20-30 kA、P = 450 kW）
• - 第Ⅱ期目標：

- 準定常（Ip = 100 kA、n = 0.4 x 10^19 m^-3、P = 1 MW）
- パルス（Ip = 300 kA、n = 4 x 10^19 m^-3、P = 3 MW）

このような細かな目標設定により、QUESTはより高性能な核融合炉の実現に向けて邁進しています。

結びに

QUESTは、九州大学筑紫キャンパスに位置する高温プラズマ理工学研究センターによって運営されており、国内外のさまざまな研究プロジェクトと連携しながら、核融合技術の発展に寄与しています。また、JT-60やITERといった他の関連事業とも協力し、核融合研究のさらなる進展を目指しています。高温プラズマの世界における挑戦は、今後のエネルギー問題の解決に向けた希望を抱かせてくれます。

もう一度検索