原型炉設計検討報告会 （2023年度分）

会合内容

7月31日(水)にオンライン会議として、「原型炉設計検討報告会(令和5年度分)」を開催致しました。 令和5年度に受注企業が実施した主要な設計検討の成果が報告されました。企業・大学・研究所から94名の参加者がありました。

会議では、超伝導コイル設計、ブランケット保守用搬送キャスク設計、ブランケット設計、プラズマ安定性解析コードの高度化に関する報告がありました。

超伝導コイルについては、レイヤー巻きのジョイント・導体引き出し構造の検討とPFコイル設計検討が行われました。
ブランケット保守用搬送キャスク設計については、ブランケットを出し入れするためのキャスクに位置決めをおこなう回転ブリッジの設計検討が行われました。
ブランケット設計については、筐体に働く電磁力解析とそれを考慮した筐体の支持構造の検討が行われました。
プラズマ安定性解析コードについては、軸対称プラズマと非軸対称のコイルや導体壁との電磁相互作用の連成解析を可能とする高度化が行われました。

それぞれの報告に対して、専門家の皆様から質疑応答が行われ、大変有意義な議論となりました。

超伝導コイル班会合 （令和5年度第1回）

会合内容

令和5年度第1回超伝導コイル班会合を開催しました。
今回の会合では、「原型炉研究開発共同研究」として実施している 超伝導コイルに関する以下の3つの研究テーマについて、進捗と今後の進め方について議論しました。 産業界ならびに大学・研究機関から特別チームメンバー約30名が参加しました。

電磁応力下における原型炉用導体の機械的・電気的観点からの線材高強度化に向けた検討：伴野信哉(MINS)・谷貝剛(上智大)

強化型ニオブスズ線材の原型炉コイル用導体への適用性検討：杉本昌弘(古河電工)

耐放射線性絶縁材の特性データの取得：西嶋茂宏(福井工大)

今回、議論した研究テーマは、原型炉超伝導コイルの工学設計にむけた基盤となる研究課題であり、 第2回中間チェック＆レビュー以降の工学設計の具体化に向けて重要な成果です。

原型炉設計合同特別チームでは、引き続き超伝導コイル班会合を実施し、 「産学共創の場」として、概念設計活動をすすめてまいります。

炉内機器班会合 ーダイバーター（令和5年度第2回）

会合内容

令和5年度第２回炉内機器検討班会合(ダイバータ)を開催しました。 企業や大学・研究機関から特別チームメンバー32名が参加しました。
本会合では、以下に示す2つのテーマについて議論しました。 はじめに、ダイバータ機器設計の現状について、機器構造・冷却設計等の報告と、 数年後に文部科学省にて予定されている第2回中間チェック＆レビューに向けた設計課題と優先して検討している項目を議論しました。 つぎに、製造設計に必要となる規格基準の策定に向けた構造設計ガイドライン整備の方針とスケジュールについて議論しました。

原型炉ダイバータの検討状況と課題：宇藤裕康(QST）

ダイバータ構造検討に関して：角舘聡(QST）

原型炉ダイバータ 設計について、設計基準・材料開発・保守運用といった幅広い観点から有意義な議論が行われました。
今回の議論を今後のダイバータ設計活動に反映していくとともに、専門家の方々からの新たな寄与や提案についても 随時相談させて頂く予定です。

炉内機器班会合 ーブランケットー（令和5年度第1回）

会合内容

第1回炉内機器班会合(ブランケット)を開催致しました。 本会合には、産業界ならびに大学・研究機関から約40名の特別チームメンバーの参加がありました。 今回の会合では、原型炉に関連するブランケットを対象に、以下の3つを主な議題として議論を行いました。

原型炉ブランケットの設計状況と課題点について：染谷洋二（QST）

ITER―TBMの設計状況と課題点について：谷川博康（QST)

DEMO-TBMの設計状況と課題点について：田中照也（NIFS）

ITER-TBM・DEMO・DEMO-TBMと一連のブランケット開発の方向性について 特別チームメンバー皆様と共有し、有意義な議論ができました。

今回議論しましたITER-TBMの詳細については、最近、 プラズマ・核融合学会誌6月号の小特集「ITERテストブランケットモジュール計画の進展」 で紹介されております。

特別チームでは引き続き炉内機器に関する会合を実施する予定であります。
次回は、7月27日にダイバータに関する炉内機器班会合を予定しております。

物理設計グループ会合（令和5年度第1回）

会合内容

　物理設計グループでは、大学・研究機関や企業の方々と協力して、原型炉の炉心プラズマ設計ならびに、関係する物理研究を実施しております。
　今回の会合では、「原型炉研究開発共同研究」として実施されている炉心プラズマ物理研究の進捗ならびに、 原型炉の炉心プラズマ実現に向けた研究の方向性について議論されました。 会合には、大学・研究機関から約20名の研究者が参加しました。 主な議論のテーマは以下の5つになります。

原型炉ダイバータシミュレーションとモデル・コード開発（星野一生（慶大））

熱輸送解析を含む原型炉燃焼プラズマ運転シナリオ検討（本多充（京大））

原型炉級プラズマにおけるマルチスケール乱流シミュレーション（前山伸也（名大））

運動論的輸送シミュレーションによる原型炉級プラズマにおける電磁乱流中のイオン輸送解析（村上定義（京大））

原型炉級プラズマにおける不純物輸送シミュレーション（糟谷直宏（九大））

　今回議論された研究内容については、今年度の プラズマ・核融合学会第40回年会 のシンポジウム 「原型炉における燃焼プラズマの理論・シミュレーション研究の進展」として提案中であります。

物理設計グループでは、原型炉炉心プラズマ設計ならびに物理検討について、定期的に会合を開催する予定です。 次回は、8月9日(水)13:10〜14:10にELM抑制ユニット会合を開催予定です。

原型炉ダイバータプラズマ班会合（第17回＆第18回）

会合内容

　物理設計グループのダイバータプラズマ班会合では、大学・研究機関や企業の方々と協力して、 原型炉ダイバータ の概念設計をダイバータプラズマ物理設計及びダイバータ工学設計の両面から議論しています。
　5月24日(水)の会合では、大学・研究機関から総勢22名の研究者が参加しました。 はじめに、特別チームにおける原型炉ダイバータ設計の2022年度の進捗概要を共有し、 今後の計画については、 原型炉設計合同特別チーム全体会合（3月10日） での報告内容を説明しました。 特に、SONICシミュレーションによる物理設計の現状として、 BA原型炉設計活動で実施している欧州原型炉ダイバータ配位をベースにしたSONICとSOLPS-ITERとのコード間ベンチマーク、 日本の原型炉ダイバータのHe排気特性、冷却ユニット台座とカセットの冷却設計の進展を議論しました。
　5月31日(水)の会合では、ダイバータ工学設計の意見交換と今年度のダイバータプラズマ班会合の進め方について、 各共同研究の担当者から2023年度の検討内容が報告されました。 　今後も引き続き原型炉ダイバータ概念設計の詳細化に向けて定期的に会合を開催する予定です。

原型炉設計検討報告会（2022年度分）

会合内容

　原型炉設計合同特別チームでは、大学・研究機関や企業の方々と協力して、日本の原型炉の概念設計を実施しています。
　本会合では、2022年度に実施された産業界の検討成果を報告頂きました。 会合には129名と大変多くの方に参加頂き、 超伝導コイル設計、ブランケット設計、ダイバータ設計、ホットセル遠隔保守機器設計、安全性・規制、 プラントシステムについて概念設計の進展を議論しました。
　各セッションの冒頭に設計分野の担当者から、これまでの設計検討の概要と2022年度の検討内容の位置付けを説明し、 それぞれの検討内容について受注企業から報告されました。
　それぞれの報告において、参加メンバーとの活発な議論が行われ、今後の原型炉概念設計の詳細化に向けて有益な会合となりました。
　原型炉設計合同特別チームは、引き続き、大学・研究機関や企業の方々と協力して原型炉概念設計の完成度を高め、 数年後に実施が予定されている第2回中間チェック・アンド・レビューに備えたいと考えております。