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lTER用語集 (ア行) アスベクト比AspectRatio(A) トーラスプラズマの太さを示す指標で主半径Rと小半径 αの比(・4=1~/α)で示す. アルファ加熱 Alp蓋aHeating 重水素と三重水素の融合反応で発生する高エネルギーの アルファ粒子(ヘリウム原子核)によるプラズマ加熱.高 エネルギーのアルファ粒子は磁場に閉じ込められ衝突に よって徐々にそのエネルギーをプラズマ粒子に移す. アルヴェン速度Alfv6nVelocity 磁力線を復元力としプラズマの質量を慣性とする波の特 徴的な伝播速度(∂A=2.18×106β/(M%i/1020)1/2;βは磁 場の強さ,%iは密度,Mは質量数). アルミナ分散強化銅(DsCu)A1203Dispersion Strengthen Copper 銅の中にアルミナの微粒子を分散させて作られた銅合金 の一種で,高温強度に優れているという特徴を持つ.普 通の純銅は約200℃以上になると軟化してその機械的強 度が急激に低下する.これに対してアルミナ分散強化銅 は900℃の高温でも純銅の2倍以上の強度を持っている. このためITERダイバータ板の冷却管等にアルミナ分散 銅が採用されている.このほか600℃程度まではアルミ ナ分散強化銅とほぼ同じ強度を持つクロム銅やクロム・ ジルコニウム銅なども有望な冷却管材料といえる. 安全係数,q値,qg5 トカマクのようなドーナッツ型装置では,ポロイダル磁 場(小周方向の磁場)とトロイダル磁場(大周方向の磁 場)により,高温プラズマを閉じ込める.このため,磁 力線に沿って大周方向に一周すると,小周方向に角度1 (回転変換角)だけずれる.安全係数はg=2πμで定義さ れ,g値と呼ばれる.この値は,磁力線に沿って小周方向 に一周する間に大周方向に何回回転するかを表す.ま た,995はプラズマ磁気面を中心から表面を等分し,中心 から95%の磁気面での安全係数を表す.既存の装置での 知見より,安定なプラズマを得るためには995が3程度 より大きいことが必要である. イオン共鳴周波数帯波 Ion Cyclotron Range of Fre quency Wave 磁場中でのイオンの旋回運動の回転周波数(イオンサイ クロトロン周波数,五=1.52×107ZB/〃r;Zは電荷数)に 近い周波数の電磁波.プラズマに入射しプラズマの加熱 と電流駆動に使用する. インコロイ Incoloy 低熱収縮性を有するニッケル合金(商標名). エネルギー回収 EnergyRecovery 電子ビームやイオンビームのエネルギーを高周波や中性 粒子のビームに変換する際に,一部のエネルギーはビー ムのまま残り,熱化される.この残りのビームエネル ギーを逆電界をかけ,減速させ,回収することをいう. これにより,最近,ジャイロトロンでは,30%程度で あった発振の効率が一挙に50%にまで向上した. 遠隔実験 Remote Experiment ITERプラントを効率的に運用するために,計算機ネッ トワーク技術を利用し,過去のITERの実験データの参 照から,実験条件の設定,実時間での実験データ表示お よびプラントの安全にかかわらない範囲での設定条件変 更等をITERサイト外から行う. 温度マージン Temperature Margin 超伝導導体の動作温度と超伝導状態が壊れ始める分流開 始温度の差. (力行) ガウスビームテレスコープG&ussBealnTelescope 回転対称で,無限遠を含めて物空間の平面が,像空間の 平面に変換される理想的な線形結像をガウス結像と呼 ぶ.焦点が無限遠になる場合を望遠鏡的結像といい,こ の結像法を用いた電磁波の伝送系である. 199

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lTER用語集

(ア行)

アスベクト比AspectRatio(A)

トーラスプラズマの太さを示す指標で主半径Rと小半径

αの比(・4=1~/α)で示す.

アルファ加熱 Alp蓋aHeating

重水素と三重水素の融合反応で発生する高エネルギーの

アルファ粒子(ヘリウム原子核)によるプラズマ加熱.高

エネルギーのアルファ粒子は磁場に閉じ込められ衝突に

よって徐々にそのエネルギーをプラズマ粒子に移す.

アルヴェン速度Alfv6nVelocity

磁力線を復元力としプラズマの質量を慣性とする波の特

徴的な伝播速度(∂A=2.18×106β/(M%i/1020)1/2;βは磁

場の強さ,%iは密度,Mは質量数).

アルミナ分散強化銅(DsCu)A1203Dispersion Strengthen

Copper

銅の中にアルミナの微粒子を分散させて作られた銅合金

の一種で,高温強度に優れているという特徴を持つ.普

通の純銅は約200℃以上になると軟化してその機械的強

度が急激に低下する.これに対してアルミナ分散強化銅

は900℃の高温でも純銅の2倍以上の強度を持っている.

このためITERダイバータ板の冷却管等にアルミナ分散

銅が採用されている.このほか600℃程度まではアルミ

ナ分散強化銅とほぼ同じ強度を持つクロム銅やクロム・

ジルコニウム銅なども有望な冷却管材料といえる.

安全係数,q値,qg5

トカマクのようなドーナッツ型装置では,ポロイダル磁

場(小周方向の磁場)とトロイダル磁場(大周方向の磁

場)により,高温プラズマを閉じ込める.このため,磁

力線に沿って大周方向に一周すると,小周方向に角度1

(回転変換角)だけずれる.安全係数はg=2πμで定義さ

れ,g値と呼ばれる.この値は,磁力線に沿って小周方向

に一周する間に大周方向に何回回転するかを表す.ま

た,995はプラズマ磁気面を中心から表面を等分し,中心

から95%の磁気面での安全係数を表す.既存の装置での

知見より,安定なプラズマを得るためには995が3程度

より大きいことが必要である.

イオン共鳴周波数帯波 Ion Cyclotron Range of Fre-

quency Wave

磁場中でのイオンの旋回運動の回転周波数(イオンサイ

クロトロン周波数,五=1.52×107ZB/〃r;Zは電荷数)に

近い周波数の電磁波.プラズマに入射しプラズマの加熱

と電流駆動に使用する.

インコロイ Incoloy

低熱収縮性を有するニッケル合金(商標名).

エネルギー回収 EnergyRecovery

電子ビームやイオンビームのエネルギーを高周波や中性

粒子のビームに変換する際に,一部のエネルギーはビー

ムのまま残り,熱化される.この残りのビームエネル

ギーを逆電界をかけ,減速させ,回収することをいう.

これにより,最近,ジャイロトロンでは,30%程度で

あった発振の効率が一挙に50%にまで向上した.

遠隔実験 Remote Experiment

ITERプラントを効率的に運用するために,計算機ネッ

トワーク技術を利用し,過去のITERの実験データの参

照から,実験条件の設定,実時間での実験データ表示お

よびプラントの安全にかかわらない範囲での設定条件変

更等をITERサイト外から行う.

温度マージン Temperature Margin

超伝導導体の動作温度と超伝導状態が壊れ始める分流開

始温度の差.

(力行)

ガウスビームテレスコープG&ussBealnTelescope

回転対称で,無限遠を含めて物空間の平面が,像空間の

平面に変換される理想的な線形結像をガウス結像と呼

ぶ.焦点が無限遠になる場合を望遠鏡的結像といい,こ

の結像法を用いた電磁波の伝送系である.

199

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プラズマ・核融合学会誌 第78巻増刊「ITER工学設計」  2002年1月

核融合積FusionTripleProduct

プラズマ密度,温度,およびエネルギー閉じ込め時間の

積.プラズマ燃焼性能を表すパラメータの一つで,ITER

では1022m-3keVs程度の値を目指す.

タ.またδg5は,95%の磁気面の三角形度を表す.

真空容器セクタ VacuumVesselSector

トーラス方向に分割された真空容器の製作・組立単位.

キンク不安定性 KinkInstability

プラズマ中を流れる電流が原因となってプラズマが螺旋

状に変形する不安定性.

ギャップストリーミングGapStreaming

遮蔽構造体の隙間(ギャップ)に進入してくる放射線の

漏れ(ストリーミング).

鋸歯状振動 Sawtooth Oscillation

プラズマ温度に関連した信号が示す鋸歯状の弛緩振動.

比較的ゆっくりと温度が上昇した中心部のプラズマエネ

ルギーが内部ディスラプションのために急速に掃き出さ

れる現象.

クライオスタット Cryostat

一般的な意味は低温保持装置である.ITERではその内

部空間を真空に保持し,超伝導磁石に対する熱影響を制

限するとともに事故時の放射性物質をその内部に閉じ込

める機能を有する.

限界熱流束 Critical Heat:Flux

流路内の最大熱流東が,核沸騰領域の範囲を超える限界

点をいう.これを超えると不安定な過渡あるいは膜沸騰

領域に入る.

シングルヌルダイバータ Single-Nulldivertor

ダイバータ磁気構造はポロイダル磁場がゼロになる点

(ヌル点)を通る磁気面を境にして内部の閉じた磁気面と

外部の開いた磁気面構造に分かれる.ヌル点が1個だけ

のものをシングルヌルダイバータと呼ぶ.

新古典テアリングモード Neoclassical TearingMode

衝突周波数の低い高温プラズマにおいては,径方向のプ

ラズマ圧力勾配のため,磁力線に沿ってブートストラッ

プ電流が流れることが新古典拡散理論から導かれ,実験

でも確認されている.磁気島が存在すると,プラズマ圧

力が磁気島内部で平坦化するため,磁気島内のブートス

トラップ電流が減少し,磁気シアが正の場合,磁気島が

成長する.このように,磁気島のためにブートストラッ

プ電流が減少することによってよって成長するMHD不

安定性を新古典テアリングモードと呼ぶ.磁気島は

g=剛%に発生する可能性がある.規/%=3〆2および

吻/%=2モードがよく観測されている.窺/%=3/2のモー

ドが成長すると閉じ込めが劣化し,規加=2/1モードは

ディスラプションに至る可能性がある.磁気シアが負の

場合は,磁気島は成長しない.磁気島にECCDなどで局

所的に電流を駆動させることにより,または磁気島より

も内部に電流駆動することにより安定化できることが実

験で明らかになっている.

高速放電保護装置 FastDischarge Unit

コイルクエンチ時にコイルを保護するための装置で,直

流遮断器,抵抗器から成る.コイルクエンチ検出後,直

流遮断器を開放し,抵抗器にバイパスすることでコイル

蓄積エネルギーを消費する.

交流損失 AC Loss

超伝導導体に,変動磁場を印可した時,熱が発生するこ

と.

(サ行)

三角形度,δ,δg5

プラズマ断面形状の三角形状の度合いを表すパラメー

深層防護(または,多重防護) DefenseinDepth

多層のレベルの防護策により安全を確保する考え方.こ

の概念は,原子炉の安全確保の原則として古くから開発

され,原子炉以外の原子力施設(再処理施設,放射性廃

棄物施設等)についても定着した考え方である.その基

本は,まず異常の発生の防止を図ることを第1のレベル

の防護とし,また,それにもかかわらず,仮に異常が発

生したとしてもその波及拡大を抑制できるようにするこ

とを第2のレベルの防護とし,さらに,異常が拡大し事

故に発展したと仮定してもその影響が緩和できるように

することを第3のレベルの防護とする考え方である.な

お,施設の設計対応すべき範囲(設計基準)を超えた事

態が万一起きたとしても緊急時対応を含め周辺公衆の適

切な防護が図れるようにすることも,広義の深層防護と

200

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王TER用語集

見なされる.ただし,設計基準を超えた事態への対応は,

国によって考え方に差があるところである.

ジャイロトロンGyrotron

波長がmm領域の高周波を発振する大電力用電子管.電

子サイクロトロン共鳴メーザー作用により,電子ビーム

のエネルギーを高周波(電磁波)に変換する.主に核融

合プラズマの電子サイクロトロン加熱用に開発されてき

た.

磁気島 MagneticIsland

プラズマ中に例えばテアリング不安定性が発生すると,

ある特定の共鳴する場所で磁力線のつなぎかえが起こり

小さな閉じた磁気面群(磁気島)ができる.

正常波モード Or(lin&ryMode

電磁波の電場が閉じ込め磁場と平行な直線偏波と垂直な

直線偏波では屈折率が異なり,前者を正常波モード,後

者を異常波モードという.電子密度に依存した反射,共

鳴が生じるので,20-200GHzのマイクロ波を用いて反

射波の位相変化から電子密度分布を求めることができ

る.

セミデタッチダイバータ Semi-DetachedDivertor

スクレイプオフ層のプラズマがダイバータ板へ到着する

前に熱と運動量をほとんど失い,プラズマがダイバータ

板から離れた状態(デタッチダイバータ)と,スクレイ

プオフ層のプラズマがダイバータ板に接している状態が

共存しているダイバータ.

磁気プローブMagnetic Probe(ピックアッフ。コイル

Pick-Up Coil)

時問的に変動する磁場を起電力として捉えるが,2,000

秒の長パルス運転では弱い信号となり誤差が大きい.積

分回路の改良のほか,コイルを回転させて起電力を増幅

する方法,電流を流して生じる転倒力を感圧計で測定す

る方法なども考えられている.

蒸気式加圧器 Pressurizer

ヒータにより加圧器内部の保有水を設定圧力の飽和蒸気

温度に維持することにより系統の圧力を制御する方式の

加圧器をいう.

水素同位体分離システム Hydrogen Isotope Separa-

tion System

プラズマから排出される未燃焼燃料ガスには,最大6種

類の水素同位体分子(T2,DT,HT,D2,HDおよびH2)

が含まれる.水素同位体分離システムは,この混合ガス

を燃料ガス成分(T2,DT,D2)および不純物成分(H2,

HD)に分離するものである.ITERでは,プラズマのパ

ルス運転に柔軟に対応できる水素の液化蒸留法(深冷蒸

留法)が採用された.

セパラトリックス Separatrix

プラズマ断面の周辺部において閉じた磁気面から開いた

磁場構造に移り変わる境界面で,ポロイダル磁場がゼロ

になる点(ヌル点)を通過する磁力線から構成される.

(タ行)

ダイバータ Divertor

プラズマ周辺の磁力線の形状を工夫してプラズマから逃

げ出した粒子および熱を特定の場所に導くようにしたも

の.または,その特定の場所をダイバータと呼ぶ.

中心ソレノイド(CS)コイル CenterSolenoi(1Coi1

プラズマ電流を生成保持し,プラズマを加熱するために

トカマク中心に配置されるコイル.

中性子束 Neutron:Flux

ITERでは核融合出力500MWの場合,400MWは14MeV中性子が持ち去り,第一壁では単位面積単位時間あ

たり1013個となるが,ブランケット,真空容器で散乱,減

速,吸収されクライオスタット付近では幅広いエネル

ギー分布を持ち107個まで減衰する.

スクレイプオフ層 Scrape-offLayer

セパラトリックス磁気面の外側にある開いた磁場構造に

閉じた内部の閉じ込め領域からプラズマが漏れ出た層.

スクレイプオフ層を通してプラズマはダイバータ部へと

導かれる.

中性粒子ビーム入射 NeutralBeamInjection

イオン源から引き出し電場で加速した後中性化したエネ

ルギーの高い中性粒子をプラズマに入射し加熱と電流駆

動に利用する.

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プラズマ・核融合学会誌 第78巻増刊「ITER工学設計」  2002年1月

超臨界ヘリウム SuperCriticalHelium

超伝導導体の冷媒に用いる状態圧力が約0.6~l MPaで

温度が約4~10K領域のヘリウム.液体でも気体でもな

い状態.液体のように,熱容量が大きく,泡がでないの

が長所.

テアリングモード TearingMode

ブラズマ電流が原因で引き起こされる不安定モード.プ

ラズマの電気抵抗のために共鳴磁気面において磁力線の

つなぎ変えが起き磁気面が引きちぎられて磁気構造が壊

れる.ディスラプションの原因と考えられている.

低域混成波 LowerHybridWave

電子の旋回周波数はイオンの周波数に比べ極めて大き

い.両者の中間の周波数を持つ電磁波で電子のドリフト

運動とイオンの旋回運動とが同期する波.プラズマの加

熱と電流駆動に利用される.

ナーディスラプションでは変化が小さく電流の減少には

つな力書らない.

デタッ・チダイバータ DetachedDivertor

スクレイプオフ層のプラズマがダイバータ板へ到着する

前に熱と運動量をほとんど失い,プラズマがダイバータ

板から離れた状態.

電子サイクロトロン共鳴波数帯波 Electron Cyclotron

Range ofFrequencyWave

磁場中での電子の旋回運動と共鳴する周波数(電子サイ

クロトロン周波数,五=2.8×1010B)の電磁波.プラズマ

に入射しプラズマの加熱と電流駆動に使用する.

電子ビーム溶接 ElectronBeamWelding

真空中で発生させた電子ビームを金属にあて,その衝撃

発熱を利用して金属を接合する溶接方式.

抵抗壁モード Resistive Wa1王Mode

超伝導体でできた理想壁がプラズマに近接して設置され

ている場合には,規格化ベータ値が壁無しの場合の限界

値より高い値まで,理想キンクモードは安定である.壁

が有限の抵抗を持つ場合でも,壁の時定数(不安定性に

よる揺動磁場が壁を通過する時定数)よりも短い時間ス

ケールでは理想キンクモードは安定である.しかしなが

ら,壁の時定数より長い時間スケールでは壁の安定化効

果が低減するため不安定になる.このように壁が有限の

抵抗を持つために壁の時定数よりも長い時間スケールで

不安定になるMHDモードを抵抗壁モードと呼ぶ.サド

ルコイルを用いて不安定性による揺動磁場を打ち消すこ

とにより,抵抗壁モードを安定化できることが実験で明

らかにされている.

定常系電源設備 Steady-StatePowerSupply

定常系電源設備は,ITERの各設備機器に,定常的な負

荷としての動力用電源および制御用電源を供給するもの

で,独立した2系統の商用電源と,商用電源の供給が停

止した場合にディーゼル発電機から供給される非常用交

流電源から構成される.

ディスラプション Disruption

プラズマの構造が急激に変化し場合によっては崩壊する

現象.メジャーディスラプションではプラズマ温度が急

減し,その後電流が減少しプラズマが崩壊する.マイ

逃走電子 RunawayElectron

プラズマ中の電子はエネルギーが高くなると周りの粒子

との衝突が減少し,プラズマ中の電場がある条件を満た

すと一部の電子は加速され続け大きなエネルギーを持っ

た電子(逃走電子)となる.

トカマク排ガス精製システム Tokamak E油aust Pro-

cessing System

核融合炉プラズマ排ガスには,未燃焼燃料ガス,燃焼で

生成したヘリウム,その他不純物(水蒸気,メタン,軽

水素(H)等)が含まれる.トカマク排ガス精製システム

は,水素同位体ガスと不純物を分離し,水素同位体ガス

を水素一水素同位体分離システムに送るとともに,

DTO,C(DT)4等のトリチウム化不純物からトリチウム

を回収する機能を持つ.

閉じ込め時間 ConfinementTime

磁場閉じ込めにおいてプラズマ粒子およびエネルギーが

外部に失われていく時定数をそれぞれ粒子閉じ込め時

間,エネルギー閉じ込め時間と呼ぶ.外部から粒子やエ

ネルギーの補給がないとしたときプラズマ中の粒子数あ

るいはエネルギーが約1/3に減少する時間.

トリチウム計量力ロリメータ Tritium Calorimeter

トリチウム計量管理等の目的で,機器や材料中に保持さ

れているトリチウム量を,精密に測定する方法.トリチ

202

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ITER用語集

ウムの崩壊熱による機器や材料の温度変化量からトリチ

ゥム量を知ることができる.ITERでは,トリチウム計

量管理用のカロリメータのほかに,DT燃料貯蔵用の金

属トリチウム化物ベッドに組み込んだ「その場計量」用

のカロリメータを開発した.

トリチウム除去設備 TritiumRemovalSystem

ITERのような核融合炉施設では,従事者の被曝を防止

し,環境への放出をできる限り低減するため,トリチウ

ムの多重閉じ込め設計が採用される.すなわち,DT燃

料ガスやトリチウム水を取り扱う装置(機器,配管)は

トリチウム第一次閉じ込め隔壁として設計し,これらを

グローブボックスのような第二次閉じ込め隔壁内に設置

する.核融合炉燃料サイクルシステムのように個々のシ

ステム機器内のトリチウム取り扱い量が多い場合(>104

Ci)には,これらの装置を設置した部屋を第三次閉じ込

め隔壁となるように設計する.万一,トリチウムによる

部屋の汚染が発生した場合には,当該区域を他の部屋か

ら隔離して汚染の拡大を防止するとともに汚染した部屋

の空気中に含まれるトリチウムを速やかに除去する必要

がある.このような設備をトリチウム除去設備という.

多くのトリチウム取り扱い施設で使用されているのは,

貴金属(Pb,Pt等)触媒によりトリチウム(T2,DT,HT,

トリチウム化メタン等)をトリチウム水に転換し,吸着

剤(モレキュラーシーブ)で捕集するものである.

トリチウム燃料サイクル TritiumFuel Cycle

核融合炉では,燃料(重水素一トリチウム)が一度に燃

える割合は数%であり,未燃焼燃料を回収し,燃焼等で

生成したヘリウムおよび不純物を除去した後プラズマに

再注入するシステムが必要となる.ITERにおいても,

燃料の供給・排出・精製,同位体分離,不純物からの燃

料回収等のプロセスが一体となったトリチウム燃料サイ

クルが設けられる.

卜ロイダル磁場(TF)コイル Troidal Magnetic Field

Coil

プラズマを閉じ込めるために,

成するためのコイル.

(ナ行)

トーラス方向の磁場を形

内部(輸送)障壁 Intema1(Transport)Barrier

負磁気シアなどによりプラズマ内部の微小擾乱が抑制さ

れると,プラズマ輸送係数が新古典理論で与えられる輸

送係数程度に小さくなる領域が発生する.そこではプラ

ズマ温度や密度が急峻に増加し,壁が構成されているよ

うであることから,この領域を内部輸送障壁と呼ぶ.

二重シール扉 DoubleSealDoor

搬送用キャスクとポート接続部の境界面に設置される

シール機能を有する2枚の扉から構成されるもので,

キャスクがポートから離れている時には2枚の扉がそれ

ぞれ分離してキャスクおよびポート端面をシールし,

キャスクがポートに接続している時には2枚の扉が一体

となり開閉動作が可能なもの.

熱問静水圧加圧接合法(HIP接合法)HIP(HotIsostatic

Pressing)Bon(1ing Metho(1

高温高圧の不活性ガス(アルゴン,窒素等)にて材料を

高温に保つとともに静水圧を加え,接合部の金属元素の

拡散による金属間結合により接合させる技術.均圧圧接

であることから母材の形状によらず接合が可能であり,

また溶接に見られるような溶融による材料の組織変化が

ないことから母材と同等の接合部の機械的性質が得られ

る.

(ハ行)

ハイブリッド運転 Hybrid Operation Mode

誘導電流,自発電流,および非誘導電流駆動を組み合わ

せ,誘導電流の割合を低減し,長時間燃焼運転を行うた

めの運転方法.ITERでは,真空容器内機器の工学試験

に適した運転方法として採用されている.

ハロー電流 Halo Current

プラズマが上下方向に変位し周りの構造物と強く干渉し

始めるとプラズマ電流の一部がスクレイプオフ層を通し

てそれと接触する構造物に流れ込む,これをハロー電流

と呼ぶ.

搬送用キャスク Transfer Cask

炉内で損傷を受けた機器を収納し,修理・交換のために

ホットセルまで搬送する自走式キャスクで,放射化物な

どの周囲への飛散を防ぐためにシール性を有する.修理

した機器をホットセルからトカマク建家に搬送する際に

も使用される.

203

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プラズマ・核融合学会誌 第78巻増刊「ITER工学設計」  2002年1月

バルク遮蔽 Bulk Shield

ストリーミングやボイド等の効果を考慮しない遮蔽体そ

のものによる遮蔽.

バルーニングモード BallooningMode

トーラスプラズマではトーラス外側の磁場が内側より弱

く,ここでプラズマが風船が膨らむように成長する不安

定性である.

非円形度(楕円度),κ,κg5

プラズマ表面形状の,縦方向の小半径の横方向の小半径

に対する比を表す.またκg5は,95%の磁気面の非円形

度を表す.

表面限界熱流束 IncidentCritica玉HeatFlux

一般に限界熱流東は臨界熱流束とも呼ばれ,沸騰を伴う

伝熱現象において核沸騰域から膜沸騰域へ遷移すると

き,その伝熱面を通過する熱流束として定義される.核

沸騰から膜沸騰に遷移すると伝熱面が蒸気膜で覆われる

ため,熱伝達率が急激に低下して冷却管の溶融(いわゆ

るバーンアウト現象)等を引き起こすのでバーンアウト

熱流束と呼ばれることもある.一方,核融合炉の受熱機

器はプラズマに面する側からのみ加熱される非均一加熱

場に置かれるため,一般に受熱機器表面に入る表面熱流

束が設計条件として与えられることが多い.このため

バーンアウト現象を生じるときの表面熱流束が設計上重

要となる.このような観点からバーンアウト現象を生じ

るときの表面熱流束を一般の限界熱流束と区別して表面

限界熱流東と核融合の分野では呼んでいる.

ビークル型マニピュレータシステム R&i1-Mounted Ve-

hicle Manipulator System

ポート開口部を利用して,多関節の軌道を炉内に挿入・

円弧化・固定した後に,伸縮式マニピュレータを搭載し

た台車(ビークル)が軌道上を走行・回転・旋回して炉

内機器の保守・交換を行う遠隔保全装置.伸縮式マニ

ピュレータを搭載した台車全体をビークル型マニピュ

レータと呼ぶ.

ビーム発散角 Beam Divergence Angle

ビームの広がりを表す角度.通常ビーム強度分布の1/6

の半値幅で表す.トーラス入射ポートのアクセプタンス

に依存するが,実用上5mrad程度以下の高収束性ビーム

を得ることが必要である.

ファラデー回転 FamdayRotation

磁場方向に伝搬する電磁波の偏波面は電子密度と磁場強

度の積に比例して回転する.トロイダル磁場方向にプラ

ズマを通過した波と基準波の干渉から回転角を求め,別

途測定した磁場分布をもとに密度を得る.

負磁気シア NegativeShear

磁気面ごとに磁力線の傾きが変化する度合(磁気シァ)が

一般のトカマクでは小半径とともに大きくなるが負磁気

シアではノ」・さくなる.

不整磁場補正コイル Correction Coil

コイルの製作および据付誤差によって生じるエラー磁場

を補正するためのコイル.

ブートストラップ電流 Bootstrap Current

半径方向の密度勾配によって生じる反磁性電流と捕捉粒

子の相互作用で自発的に流れる電流.

プラズマの受動的停止 Passive Shutdown ofPl&sma

プラズマの過度な出力上昇あるいはプラズマ対向機器の

冷却能力喪失に際して,プラズマ対向面の温度が上昇し

た場合には,能動的にプラズマを停止しなくても温度上

昇によりプラズマ対向材料が揮発し,プラズマ中に不純

物として侵入し,プラズマが停止する現象をいう.

平常時(または,通常運転状態)Normal Operation(or

Normal Operation Conditions)

施設の運転が所定の制限内にある状態であって,計画的

に行われる起動,停止,コンディショニング,出力運転,

保守,補修,試験検査等の施設の運転の状態.なお,

ITERでは,実験炉としての性格上,計画的に行われる

運転に付随して高い頻度でプラズマディスラプションが

生ずると予想され,構造設計上の考慮がなされている.

このように,高い頻度で発生が予想され,その状態が所

定の制限内にあるディスラプションも,ITERでは,通

常運転状態の範囲として取り扱うこととしている.

ヘリウム灰HeliumAsh

重水素と三重水素の融合反応で発生する高エネルギーの

アルファ粒子(ヘリウム原子核)が衝突によって徐々に

そのエネルギーを失って周りの粒子の温度になったも

の.燃料にはならないためポンプで排気する.

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ITER用語集

ベーキング Baking

真空容器内構造物および真空容器に吸着した不純物ガス

の除去方法(壁処理)の一つで,構造物を昇温すること

により脱ガス・排気を行う.

ベータ値 Betavalue

プラズマ圧力と磁場圧力の比.閉じ込めの効率を表す指

標で核融合炉では数パーセント以上のベータ値が必要.

イト設計仮定より厳しく,機器設計が困難な場合の設計

選択肢の一つと考えられている.

マイクロフィッションチャンバー Micro一:Fission

Chamber

中性子束を測定する比例計数管である.管壁に235Uなど

の核分裂物質を塗って用いる.真空容器内に挿入できる

ようペンシルサイズである.

放射化生成物 Activ&tionProducts

核融合反応に伴って発生する中性子が,核融合炉の構造

材料等を構成する原子核と核反応を起こす結果として生

成する励起状態にある放射性の原子のことである.

放射化ダスト ActivationDust

プラズマ対向材料の表面が,プラズマのディスラプショ

ンによる蒸発およびプラズマからの粒子照射により削ら

れ,ダストが発生する.このダストは放射化しているの

みならずトリチウムを吸蔵している.

放射線遮蔽壁 Bio-ShieldW&11

トカマク建屋の下部の厚さ2.Om,外径約33mの鉄筋コ

ンクリート製の円筒壁で,その内部にトカマク装置を格

納する.

保護インターロック InterlockSystem

保護インターロックシステムは,正常な運転状態から逸

脱したITERプラント機器を保護するためのシステム

で,プラントの信号を入力信号として,それらの状態区

分ごとに,保護出力動作を行うことで保護をする.

ポロイダル磁場(PF)コイルPoloidal Magnetic Field

Coil

プラズマの電流,位置・形状制御を行うためにプラズマ

断面内(ポロイダル方向)の磁場を発生するコイルで,ト

ロイダル磁場コイルの外側に設置された6組のリング状

コイルからなる.

(ラ行)

ラングミュアフ。ローブ LangmuirProbe

1920年代にLangmuirにより提案されたもので,比較的

低温,低密度プラズマに挿入した微少電極(プローブ,探

針)に静電圧を印加し,プラズマから流入する電流を測

定してプラズマの温度,密度などを計測するプローブで

ある.

リトロー型反射鏡 Littrow『s TypeReflector

分光計測等によく利用されるもので,反射面に入射した

光をもとの方向に戻す反射鏡である.

リップ溶接シール Lip WeldingSea1

ボルト締めフランジ部のシール構造の一種である.これ

は片側をお互いのフランジ面に溶接した2個のU字形の

SUS薄板鋼板の中央部を溶接したW字形の構造をして

いる.フランジの開放時にはその中央の溶接部を切断

し,再閉止時には再度溶接して使用する.

リップル損失 Ripple Loss

トロイダルコイルが離散的に配置されているためにでき

る磁場強度の変化(リップル)により引き起こされるプ

ラズマ粒子やエネルギーの損失.

臨界電流密度 Critical Current Density

超伝導状態がこわれて,ある基準の電圧あるいは抵抗が

発生した時の銅以外に流れている電流密度.ITERの場

合は,その基準を0.1μV/cmとしている.

(マ行)

免震構造 SeismicIsolationStructure

積層ゴム等の免震装置を用いて意図的に建屋の固有周期

を長くすることによって,建屋に入力される地震エネル

ギーを減少する設計手法.実際のサイトの耐震条件がサ

(A-Z)

ALARA  As:Low As Reasonably Achievable

公衆や従事者の放射線被ばく線量を「合理的に達成でき

る限り低く」する意味.原子力施設の平常時の運転によ

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プラズマ・核融合学会誌 第78巻増刊「ITER工学設計」  2002年1月

る公衆や従事者の放射線被ばく線量に対しては,国際放

射線防護委員会(ICRP)がその限度とすべき値を勧告し

てきており,多くの国の法令にも取り入れられている.

その勧告値は幾度か見直しがなされ,近年のICRPの勧

告値(1990年)では,公衆に対してl mSv/年,従事者に

対して20mSv/年が限度とされている.ALARAの考え

方は,このようなICRPの勧告値あるいは法令上の線量

限度を超えないことはもとより,さらに被ばく線量を合

理的に達成できる限り低くすることを設計および運転管

理の目標とすべきという思想.

CCDカメラ  CCDC盆mera

固体イメージセンサの一つであり,Charge-CoupledDe-

viceといって,電荷転送方式によって情報を読み出す2

次元検出器である.光電変換,電荷蓄積,電荷転送を簡

単な構造で実現できるため集積度を高くすることができ

る.

CCR   CornerCubeReflector

直交した3つの反射面を利用して入射光を180度折り返

す反射鏡.大きな特長として入射した光を正確に入射方

向に反射するという性質がある.干渉計で正確な波面合

成が必要な場合等に有効に利用される.また,アポロ宇

宙船が月に置いてきたCCRは,地球から発射されるレー

ザー光線の反射体として用い,地球と月との距離測定に

利用されている.

CFC材料  CarbonFiberReinforcedCarbonMateria1

炭素材料の中に炭素繊維を分散させることにより材料の

強度を向上させた複合材料で炭素繊維強化炭素複合材料

(CFC材料またはC/C材料)と呼ばれる.核融合炉用CFC

材料は強度を若干犠牲にしても高熱伝導率を実現するよ

うに高熱伝導率の炭素繊維を使用するなどの工夫がされ

ており,現在では室温で純銅の1.5倍の熱伝導率を持つ

CFC材料も開発されている.炭素繊維の方向により,1

方向のみに配向させてものを1次元CFC,2方向に配向

させたものを2次元CFC,3方向に配向させたものを3

次元CFCと呼んでいる.

CODAC  Comman(lControlan(iD段taAcquisitionand

Communications

CODACシステムは,ITER制御系の上位レベル制御を

行う部分の総称で,プラント全体の運転,制御の中枢的

な役割を負う.

DEMO炉,DEMO Reactor,核融合原型炉

核融合工学技術の統合装置として,発電を実証するため

の装置.ITERなど実験装置の次の段階の装置である.

現在の検討では,プラズマ燃焼のQ値が20-50で,正味

電力50-100万kWの発電を実証する装置が検討されて

いる.

ELM  E(lge Localized Mode

Hモードプラズマの周辺に局在する不安定性.ELMによ

りプラズマの粒子とエネルギーの一部が吐き出され閉じ

込めの程度が多少悪化する.

ELMy H-Modeプラズマ周辺に閉じ込め障壁を持ち,周辺で局所的な擾

乱(ELM l EdgeLocalizedMode)が周期的に発生しプラ

ズマの粒子・エネルギーの吐き出しを伴う,プラズマの

運転モード.プラズマ加熱に伴って,閉じ込め性能が劣

化するLモードに比べて,高い閉じ込め性能を持つため

H(High)モードと呼ばれる.既存の多くの装置で観測さ

れており,ITER工学設計活動ではデータベースの蓄積

が精力的になされ,物理現象の理解が進展した.ITER

では,ELMy Hモードが標準運転モードとして検討され

ている.

GreenwaId密度  GreenwaldDensity

経験的に用いられるトカマク放電の密度上限の指標.プ

ラズマ電流の単位をMA,小半径の単位をmで表す

と,Greenwald密度は,IO20m一3の単位で,プラズマ電

流/(円周率×小半径の自乗)で表される.実際にはこの

密度を超えても閉じ込め特性が良好で安定な放電が観測

されており,厳密な意味での上限とはいえない.

Hモード H-Mode

追加熱を加えるとプラズマ表面付近で急激に温度・密度

が高くなる分布となり,Lモードの2倍程度閉じ込め特

性が良くなる.

LIDARトムソン散乱  LIDAR Thomson Scattering

レーダーの原理をレーザー光に適用し,電子からの180

度後方散乱を受光して時間差から電子温度の空問分布を

得る.90度散乱のトムソン散乱法に比べ,1つのポート

ですむ利点があるが300ps,2J,100Hz級の短パルス高

輝度レーザーが必要である.

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ITER用而集

MHD  Magnetohydrodynamics

プラズマを流体と見なし,速度,圧力,磁場などに対す

る方程式に基づいてプラズマの振る舞いを解析する.

MIG(MAG)溶接  Metal-Arc-lnert(Active)一Gas Weld-

ing

溶接ワイア自身を電極とし,TIG溶接と同様に不活性

(活性)ガスで溶接部をシールドしながらアークの熱で部

材を接合する溶接方式.

Nb3Sn

A15型結晶の超伝導物質.現在,10丁以上の高磁場用超

伝導物質としては,最も実用化されている.

して部材を接合する溶接法.

VDE  Vertical Displacem.ent Event

断面が楕円形状のプラズマは本質的に上下方向に変位し

やすく,プラズマ位置の制御のミスやディスラプション

によってプラズマが上下方向に変位する現象.

ZnSe   Zinc Selenide

セレン化亜鉛のことで赤外線透過材料として用いられ

る.光の透過帯域は500nmから20μmである.100μm

以上の遠赤外線も透過する.食塩のような潮解性がない

ため有用な光学素子としてCO2レーザ等波長帯で利用さ

れている.融点約1,700℃,熱膨張係数0.6×10㎜5/deg.

Q看直  Q Value

核融合反応による出力とそのプラズマ状態を維持するの

に必要な加熱入力との比.Q=1を臨界プラズマ,ρ二

無限大を自己点火と呼ぶ.

RF   Ra(lio-Frequency

MHz帯から数百GHzまでの電磁波の総称としてつかわ

れる.核融合ではこれらの電磁波をプラズマに入射し,

プラズマ中に波を励起して,そのエネルギーで加熱した

り,運動量を注入して電流を流すことに利用される.プ

ラズマ中の共鳴周波数により周波数帯が分類され,主と

してECRF(電子サイクロトロン周波数帯:数十GHz

一数百GHz),LHRF(低域混成波帯:数GHz),ICRF

(イオンサイクロトロン波帯:数十MHz)の3つの周波

数帯がある.

TAEモード  Toroi(licity-ln(iucedAlfv6nEigenmode

トロイダル効果で引き起こされるアルヴェン固有モー

ド.アルファ粒子が増すとこのモードが発生しアルファ

粒子の損失を増大する可能性がある.

TCWS機器室  TokamakCoolingWaterSystemVault

トカマク建屋内ギャラリーの上部に配置された2階層の

空間で,一次冷却設備を上層に化学体積制御設備等を下

層に収容する.第二閉じ込め境界の機能を有する.

TIG溶接  Tungsten-lnert-Gas Arc Welding

タングステンまたはタングステン合金を電極として使用

し,Ar,Heもしくはその混合物をシールドガス(イナー

トガス)に用いながら,アークの熱で溶接ワイアを溶か

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おわげに  日.米.欧.露の4極の

           協定に基づき,1992年7月に

開始されたITER工学設計活動(ITEREngineeringDe-

signActivitles)は,ITER建設の判断に必要な技術的準

備を整え,2001年7月に9年間の活動を完了しました.

この間,1997年6月に発刊された本学会の第73巻増刊

「ITER設計報告」では,当初6年間の設計(1998年設

計)およびその時点での我が国の工学R&Dの状況を報告

いたしました.また,1999年5月に発刊された第75巻増

刊「ITER工学R&Dにおける成果」では,当初6年間の

参加極全体のR&D成果を成果をまとめて報告いたしま

した.

 本特集号は,ITER工学設計活動において完成された

最終設計報告書の物理および工学設計の成果を簡潔にま

とめたものであります.ITER工学R&Dの最新の成果に

ついては,”ITER TECHNOLOGY R&D”Fusion Engi-

neeringan(IDesign,VoL55(2001)にまとめられておりま

す.両報告書によって,ITERの設計および主な技術成果

を概観していただくことができます.

 これらのITER工学設計活動における成果に立って

ITER建設を開始できる段階となりました.現在,ITER

の建設に向けた政府間協議が参加極の間で進められてお

り,サイト条件等を考慮した検討作業がITER調整技術

活動(ITERCoordinatedTechnica1Activities)として進

められております.

 これまでITER工学設計活動および調整技術活動を推

進するにあたり,大学や産業界,国立研究機関から多大

のご協力をいただいています.この特集号を発刊するに

あたり,これまでのご支援,ご協力に深く感謝いたしま

す.本特集号の内容については,広く学会の皆様のお役

に立つことを期待し,また,ご批判をいただく一助とな

れば幸いです.

 最後に,本稿についてご査読と適切な助言および援助

をいただいた,原研・那珂研究所の方々,プラズマ・核

融合学会編集委員会および事務局の皆様に心より感謝い

たします.      (原研・那珂研究所 荘司昭朗)

                プラズマ・核融合学会誌編集委員会

編集委員長・チーフエディター 小川雄一(東大高温プラ)

エディター 岡本正雄(核融合研),菅井秀郎(名大),図子秀樹(九大応力研),関 昌弘(原研),田中雅慶(核融合研),

    西村博明(阪大レーザー研)編集委員 赤石憲也(核融合研),沖野晃俊(東工大),小椋一夫(新潟大),河内哲哉(原研),久保 伸(核融合研),後藤純孝(日立),

    斉藤輝雄(筑波大),坂本瑞樹(九大応力研),佐藤徳芳,新谷吉郎(東芝),高橋 努(日大),高畑一也(核融合研),

    高部英明(阪大レーザー),田中謙治(核融合研),田辺哲朗(名大),津島 晴(横浜国大),樋田美栄子(名大理),

    藤堂 泰(核融合研),中村圭二(中部大工),長谷川 満(三菱),濱松清隆(原研),福本直之(姫路工大),

    政宗貞男(京都工繊大),松井秀樹(東北大),松嶋 功(産総研),水内 亨(京大エネ研),村上 泉(核融合研),

    矢部 孝(東工大),吉村信次(核融合研)

乱丁・落丁本は,ご面倒ですが学会編集委員会宛ご送付ください.送料当方負担にてお取り替えいたします.

         プラズマ・核融合学会誌 第78巻増刊編集・発行

㊥460-0003名古屋市中区錦2丁目20-20 7階       印  刷 株式会社荒川印刷

  社団法人プラズマ・核融合学会編集委員会     2002年(平成14年)1月25日   TeL O52-231-4535  Fax.052-231-7557

   E-mai1:jspf@nifs.acjp URL:短ttp://jsp£nifsac諺p/  定価4,000円(本体3,810円)

本誌に掲載された寄稿等の著作権は(社)プラズマ・核融合学会が所有しています.

【複写をされる方に】本誌に掲載された著作物を複写する場合は,著作権者から複写権の委託を受けている次の団体から許諾を受けて下さい.

                    学術著作権協会        〒107-0052 東京都港区赤坂9-6-41 乃木坂ビル Te103-3475-5618 Fax O3-3475-5619

             ただし,アメリカ合衆国における複写については,下記へ.

                Copyrig}lt Clearance Center,Inc.(CCC)        (222RosewoodDrive,Danvers,MA O1923,USA Tel(978)750-8400;Fax(978)750-4744〉

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