フュージョンエネルギー (核融合発電) 研究の最新動向と炉壁用異材接合技術の開発

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本セミナーでは、核融合について基礎から解説し、高融点金属にヒートシンク材を接合する技術として開発中で、従来の手法と比較して量産時のコスト低減が期待されている「放電プラズマ焼結」を応用した異材接合法について解説いたします。

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プログラム

2020年代に入って、世界の主要国でフュージョンエネルギー (核融合発電) 実現への社会的関心が急激に高まってきた。この勢いに拍車をかけているのは、各国で立ち上がったフュージョンスタートアップの躍進である。中には巨額の開発資金を得て2030年代の発電実証を掲げている企業もある。  半世紀以上に渡り世界中で展開されてきた核融合研究は、集大成としての実験炉ITERの建設が国際協力で進められており、いよいよその稼働が見通せる段階に入ってきた。しかし、グリッドへの電力安定供給を実現するまでには、更にいくつかの技術課題の解決が不可避であることも事実である。  その1つに、高熱負荷に曝される真空容器の保護と除熱という重要課題がある。基本は「表面を高融点金属で保護しそれを冷却する」という単純原理であるが、それを具現化する決定的な手法は確立していない。今回の講演では、高融点金属にヒートシンク材を接合する技術として新たに開発中の「放電プラズマ焼結」を応用した異材接合法について紹介する。従来の手法と比較して量産時のコスト低減が期待されている。関連して核融合開発研究の歴史と現状、取り巻く社会情勢等についても触れる。

  1. 核融合 (フュージョンエネルギー) について
    1. 核融合反応
      • 化学反応、核反応、核分裂反応とは何が違うのか。
    2. 高温電離気体「プラズマ」とは
  2. 核融合炉の仕組み
    1. 地上で核融合反応を起こすためには
    2. 核融合炉の種類
    3. エネルギープラントとしての核融合炉
  3. フュージョンエネルギーを実現するために
    1. 核融合研究の歴史
      • 不安定な超高温プラズマを如何に長時間維持するか。
    2. 解決すべき課題と挑戦
      • 炉材料、プラズマの安定制御、エネルギーの取り出し、社会環境…。
        1. 放電プラズマ焼結 (SPS) を用いて異なる炉材料を接合する
          • 核融合炉で使用可能な材料
          • SPS接合の原理と開発の歴史
          • 核融合機器への応用と核融合研における開発状況
        2. その他の課題
    3. 核融合研究を取り巻く状況
      1. 海外主要国の状況
      2. 我が国の状況
  4. まとめ

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