政府も注目する次世代エネルギー 核融合の仕組みと可能性 【第2回】国内研究最前線 JT-60SAとLHDが描く日本の核融合ロードマップ
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一般社団法人エネルギー情報センター
地上に“小さな太陽”をつくるという挑戦が、いま日本の研究現場で確実に動き始めています。 第1回では、核融合がどのようにエネルギーを生み出すのか、その基本原理や世界的な動向について整理しました。今回はその続編として、日本が持つ二つの主要研究拠点、「JT-60SA（大規模トカマク型装置）」と「LHD（ヘリカル方式の大型装置）」に焦点を当て、国内で進む最前線の取り組みを詳しく解説します。 どちらも世界トップクラスの規模と技術を誇り、2030年代の発電実証を目指す日本の核融合開発に欠かせない“橋渡し役”として国際的にも注目されています。
1．日本の核融合研究が果たす役割
日本は長年にわたり、欧州や米国と並ぶ核融合研究の中核国として位置づけられてきました。
エネルギー資源が限られる日本にとって、核融合は「自国で安定した電力を生み出す可能性を持つ技術」であり、エネルギー安全保障と脱炭素化の双方に寄与する戦略的テーマです。
政府は2025年6月、「フュージョンエネルギー・イノベーション戦略」を改定し、研究開発にとどまらず、実証や産業化までを一体で支援する新たな国家方針を示しました。これにより、日本の核融合開発は、これまでの“基礎研究の段階”から、実際の発電や商用化を視野に入れた“次のフェーズ”へと移行しつつあります。
さらに、国の研究機関だけでなく、大学、企業、自治体を巻き込んだ“官民一体の推進体制”も拡大しています。多様な主体が参画することで研究領域が広がり、国内の核融合技術の裾野も着実に厚みを増しています。
2．JT-60SA ― 世界最大級の超伝導トカマク装置
茨城県那珂市にある「JT-60SA（ジェイティーろくまる・スーパーアドバンスト）」は、量子科学技術研究開発機構（QST）と欧州連合（EU）が共同で整備を進めている日本有数の実験装置です。
第1回でも触れたように、トカマク方式はドーナツ型の真空容器に磁場を形成し、超高温のプラズマを閉じ込める方式で、現在世界で最も研究が進んでいる核融合アプローチです。
このセクションでは、JT-60SAの研究成果・技術的特徴・ITERとの連携という三つの視点から、その役割を整理します。
（1）初プラズマ成功と研究の意義
2023年10月、JT-60SAは初めてプラズマの生成に成功しました。
プラズマとは、気体が極限まで加熱され、電子と原子核が分離した“超高温の状態”のことであり、核融合反応の前提となる重要な条件です。
この成果は、装置全体が設計通りに機能し、核融合研究の次段階へ進むための大きな節目となりました。2024年以降は加熱試験や電流駆動試験が段階的に進み、2025年にはEUROfusionとの共同研究のもと、ITERの運転条件を事前に検証するフェーズへと移行しています。世界中が注目するITER（国際熱核融合実験炉）の運転リスクを先行して評価し、必要な調整を行う役割を担うことは、日本の技術に対する国際的な信頼の表れです。
さらに、ITERの建設スケジュールが国際的に議論されるなかで、JT-60SAが先行的に運転条件を検証できる意義は一層高まっており、国際プロジェクトにおける日本の貢献度を示す要素となっています。
図1 JT-60SA（ジェイティーろくまる・スーパーアドバンスト）
出典：国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構（QST）
（2）装置の特徴と目的
JT-60SAの内部には巨大なドーナツ型の真空容器が広がり、その周囲にはマイナス269℃の極低温で動作する超伝導コイルが配置されています。これにより、太陽中心と同等の1億度級の環境を長時間維持することが可能になります。
研究の中心テーマは、プラズマを安定に制御する技術の確立と、長時間運転の実現に必要な条件の解明です。さらに近年では、AIを活用したリアルタイム制御の研究や、中性子に強い材料の開発など、実用化に直結する応用研究も広がっています。
これらの取り組みを通じてJT-60SAは、現在稼働中の装置としては世界最大の超伝導トカマクとして、日本の核融合研究を国際的に牽引する存在となっています。
（3）産業界との連携
JT-60SAの建設には、国内企業だけでも70社以上が関わり、高度な製造技術が惜しみなく投入されました。日立製作所と三菱電機は、極低温環境でも安定して動作する超伝導コイルの製造を担当し、東芝エネルギーシステムズは直径十数メートルにおよぶ巨大な真空容器を高精度の溶接技術で仕上げました。
いずれも、数カ月かかる極低温の冷却に耐える溶接が、数ミリ単位の誤差すら許されない極限の精度で求められ、日本の「ものづくり」の真価が問われました。この困難な課題を乗り越えた経験と技術が、将来の民間核融合炉の開発に直接つながる貴重な資産であり、日本の核融合産業の競争力を高める重要な基盤となっています。
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執筆者情報
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