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ITER向けに世界最大級の超臨界圧ヘリウム循環ポンプ4機受注 ~国際熱核融合実験炉の心臓部を冷却する極低温回転機械~

-2017年03月30日-

プレスリリース

 株式会社IHI(所在地:東京都江東区,社長:満岡 次郎,以下「IHI」)は,星や太陽のエネルギー源と同様の核融合反応(※)を地上で実現するための国際熱核融合実験炉(以下,「ITER」)向けに,超伝導コイル(磁場生成装置)冷却用の世界最大級超臨界圧ヘリウム循環ポンプ(以下,「SHe循環ポンプ」)4機と予備カートリッジ(回転部)2台を受注しました。出荷は,2018年3 月の予定です。

 ITERは,環境への負荷が少なく人類の恒久的なエネルギー源の一つとして期待される核融合エネルギーの実現の可能性を実証することを目的に,国際共同プロジェクト(日・欧・米・露・中国・韓国・インド)としてフランス南部のサン・ポール・レ・デュランスに建設される実験炉です。IHIが納める超伝導コイル冷却用SHe循環ポンプは,ITERの冷凍システムの中でも重要な役割を担う設備となります。

 IHIは,2015年9月にSHe循環ポンプの試験機1機を,本プロジェクトの冷凍システムを担当するITER-INDIAに納入しています。そこで,性能試験・検証が行われた結果,IHI製ポンプが幅広い運転範囲で高効率かつ安定した稼働を実現し要求仕様を満たしたことから,ITERの超伝導コイル冷却用SHe循環ポンプとして採用されることが決まったものです。

 今回,ITER-INDIAから受注した4機は,ITERの実験目的である①実際の発電に必要となる1億℃以上の温度と密度約840m3のプラズマを発生させ長時間封じ込め,②入力エネルギーの10倍以上の出力が得られる状態を長時間(300~500秒間)維持(重水素・三重水素を燃料とした燃焼実証),などを実現するための心臓部である巨大な超伝導コイルを冷却・駆動するための5つのコールドボックスに,一昨年納入した1機を含む計5機が各1機ずつ設置されます。ポンプ流量は,最大2.6kg/sで,SHe循環ポンプとしては世界最大級となります。

 IHIは,1991年に日本原子力研究所 那珂研究所(現 量子科学技術研究開発機構 那珂核融合研究所)向けに超伝導用ヘリウムブロワを開発して以来,2002年にCERN(欧州合同原子核研究機関)向けに極低温圧縮機を納めたほか,世界各国向けに多数納入実績を有するIHIの最先端極低温回転機械技術により,今回の高性能・高信頼性のSHe循環ポンプの開発に成功したものです。

 IHIでは,今後とも大型超伝導磁石の応用機器へ適用可能な極低温回転機械の開発に取り組んでいきます。

核融合反応
  太陽が光り輝きエネルギーを放射している原理。核融合の燃料となる重水素・三重水素燃料1グラムから,タンクローリー1台分の石油(約8トン)に相当するエネルギーを得ることができる。核融合は,エネルギーの長期的な安定供給と環境問題の克服を両立させる将来のエネルギー源として期待されている。発電の過程において,地球温暖化の原因となる二酸化炭素,高レベル放射性廃棄物が発生しない。
   
SHe循環ポンプが冷却する超伝導コイル>
中心ソレノイドコイル:プラズマの立上げ,燃焼,立下げの制御に必要な磁場を発生させる超伝導コイル
トロイダル磁場コイル:プラズマを封じ込める超伝導コイル
ポロイダル磁場コイル:プラズマの形を整える超伝導コイル
超伝導磁石の構造支持部
中性粒子ビームライン(入射装置)および真空チャンバー
<SHe循環ポンプ>
ITER
ITER
     
<ITER断面図>
ITER
SHe循環ポンプが冷却する超伝導コイル①~⑤



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