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世界最大の核融合プロジェクトの主要部材にクラックが見つかり、プロジェクトの遅れに直面する。

ブルームバーグに掲載された記事を日本語訳したものです。

World’s Biggest Nuclear-Fusion Project Faces Delays as Component Cracks

Jonathan Tirone
November 25, 2022

ジョナサン・タイロン
2022年11月25日

ITERのトカマク型核融合炉の原理(出典:ITER)
(Bloomberg) -- Cracks in a key silver-lined component are creating new delays and cost overruns in the $23 billion project to prove whether nuclear fusion can generate limitless clean energy.
Bloomberg

(ブルームバーグ)
クラックは超重要部材に発生し、新たな工期の遅れと$230億ドルのは、無限のクリーンエネルギーを発生させる核融合プロジェクトに大きな打撃を与えた。

ITERの国際協力体制による部材調達(出典:ITER)
The International Thermonuclear Experimental Reactor, or ITER, under construction in southern France is being funded by the European Union and countries including China, India, Japan, Russia and South Korea. The world’s biggest experiment aims to show that mimicking the power that makes stars shine can produce clean energy that could help slow global warming on Earth.
Bloomberg

国際核融合実験炉、またはITER※(日本語読み:イーター)と呼ばれ、南フランスに建設されたこの施設は、EUと中国、インド、日本、ロシア、韓国による国際共同研究施設として設立されました。
この世界最大の実験は恒星が輝く仕組みを模したエネルギーを生み出すことに到達し、地球温暖化に寄与するものと見られています。

※ International Thermonuclear Experimental Reactor:国際熱核実験炉の略。また"ITER"はラテン語での「道筋」を表す意味も含む。

But new ITER Director-General Pietro Barabaschi warned members this week the project faces problems that are potentially “extensive,” along with new requirements for time and money that “will not be insignificant.”
Bloomberg

ところが、ITERのジェネラルディレクター、ピエトロ・バラバスキーは今週、職員に重大な問題な直面したと警告を出した。それは要求された工期、予算の広範囲に影響を及ぼし、決して見過ごすことのできないものであると。

The project has been plagued by unexpected challenges over the past 12 months. Just as it started sorting out logistics disrupted by the pandemic, Moscow’s invasion of Ukraine complicated the supply of critical components manufactured in Russia. In May, the project’s long-time chief Bernard Bigot died. The first task of his replacement, the Italian engineer Barabaschi, has been to investigate problems that will prevent the reactor from starting up in 2025.
Bloomberg

このプロジェクトは予期せぬ事態に過去12ヶ月間も悩まされてきました。パンデミックによって混乱した物流の整理を始めたまさにその時、ロシアによるウクライナ侵攻によって、ロシア製最重要部材の供給が困難なものになってしまったのです。今年3月、長い期間に渡ってプロジェクトリーダーを務めたベルナール・ビゴーが亡くなりました。まず最初のタスクは彼の後任を探すことであり、後任にはイタリア人エンジニアのバラバスキーが就任しました。彼はまず2025年に核融合炉が稼働開始に向けて将来的な阻害要因となる問題を精査しました。

耐熱シールドの模式図(出典:ITER)
At issue are two South Korean-made components: thermal shields built by SFA Engineering Corp. and vacuum vessel sectors made by Hyundai Heavy Industries Co. Neither company responded to Bloomberg requests for comment outside of business hours.
Bloomberg

問題は韓国製の二つの部材。SFAエンジニアリング製の「耐熱シールド」、ヒュンダイ重工業製の「真空容器」。ブルームバーグは両社に対し、業務時間外ではあったものの、コメントを求めましたが、回答はありませんでした。

設置作業中の真空容器部材(出典:ITER)
The thermal shield, which is lined with 5 tons of pure silver and designed to contain heat 10 times hotter than the sun, showed cracks* along cooling pipes, ITER reported. The vacuum vessel sectors, each weighing the equivalent of 300 cars and as tall as a telephone pole, show slight differences in manufacturing that complicates the welding process used to put them together.
Bloomberg

耐熱シールドには5tの純銀が裏打ちされ、太陽の表面温度の10倍にも及ぶ熱を内包できる設計がされていますが、冷却パイプ沿いに亀裂*が発見されました。
真空容器部材は300台の自動車と同等の重量と電柱と同等の高さがありますが、そこにも僅かな製造誤差が見られました。この事により、溶接加工で真空容器部材を結合させる工程をより複雑かつ困難なものにしてしまったのです。

*ここでクラックと表現されていますが、2021年11月に行われたヘリウム充填テストでリークが検出されました。ITERは緊急調査を実施し、冷却液パイプの曲げ箇所、溶接箇所でリークが起きている事を見つけ出しました。そして、それが塩素残留物によって起こる緩やかな化学反応である事をパイプ溶接箇所に近い小さな範囲で見つかりました。これは応力腐食割れと呼ばれる現象です。このような小さな亀裂であっても液体ヘリウムが引き起こす超流動現象※2により更にクリティカルな問題に発展してしまいます。

※2 液体ヘリウムの超流動についての詳細解説
      東京大学 低温科学研究センター
      原子力開発機構 - 超流動ヘリウムの
      流れの可視化へ

また、真空容器の方は、設計で要求された通りの製造精度を満足できていないのが大きな問題となり、別注の特殊溶接装置を使わざるを得ない事態となっている模様です。

ITER発表による本問題についても公式発表(英文)
ITER Newsline - Machine Assembly "KEY COMPONENTS TO BE REPAIRED"
Machine assembly | Key components to be repaired

So far, ITER’s governing board has taken the setbacks in its stride. At an extraordinary meeting convened this month, it ordered Barabaschi to come up with a new budget and time line to be presented next year.
Bloomberg

これまでのところ、ITER の運営委員会はこの後退に冷静に対処してきました。今月召集された臨時会議で、来年に提示される新しい予算とタイムラインを考え出すよう、バラバスキーは指示を出しました。

“What was remarkable at the ITER council was the lack of finger pointing,” ITER spokesman Laban Coblentz said Friday in an interview. “It has been a very solutions-oriented discussion.”
Bloomberg

「ITERの(各国)評議会に言及すべきことは、責任の所在を指摘する点が欠けている事だ。」金曜日のインタビューでITERのスポークスマンであるラバン・コブレンツは語りました。そして「解決に向けた非常に良いディスカッションができた。」とも。

More than 10 kilometers (6.2 miles) of pipe will need to be ripped out and reassembled on site, with engineers forced to figure out new ways of putting together the dizzyingly complex reactor. More than a million individual pieces have been commissioned to go into the project, which ITER figured was close to 70% complete before the defects were discovered.
Bloomberg

10km(6.2マイル)以上に及ぶパイプを引き抜いて、現場で再組立する必要があります。技術者たちは、目もくらむほど複雑な核融合炉を組み立てる新しい方法を考え出さなければなりませんでした。100 万を超える個別部品がプロジェクトに納入されましたが、ITER は欠陥が発見される前に 70% 近くが完了したと考えていました。

The delay at ITER will give a new generation of closely held fusion startups time to catch up. Bill Gates**, Jeff Bezos and Peter Thiel are among a group of billionaires pursuing fusion privately. The National Academies of Science this year called on the US to accelerate plans to build a pilot fusion reactor capable of generating electricity by 2035.
Bloomberg

ITERにおける工期の遅延は、新世代の非公開核融合スタートアップに追いつくための時間を与える事になるでしょう。ビル・ゲイツ**、ジェフ・ベゾス、ピーター・ティール達は、個人的に核融合を推進するビリオネア・グループの一つです。全米科学アカデミーは今年、米国政府に対し、2035 年までに発電可能なパイロット核融合炉を建設する計画を加速するよう求めました。

**この記事ではビル・ゲイツがこのグループの一員のように書かれていますが、実際にこのグループに参加しているのは、マイクロソフトの共同創業者ポール・アレンです。ビル・ゲイツは他のグループに所属しています。
リンク参照

“Companies have been learning enormously from this first-of-its kind project,” said ITER’s Coblentz, dismissing suggestions that the delays could dampen enthusiasm. “The goal here isn’t to build just a single machine but to show that fusion power is feasible and to make that happen.”
Bloomberg

「初のケースとなるこの種のプロジェクトから企業は非常に多くのことを学んでいる最中です。」と ITER のコブレンツ氏は述べ、遅延によってモチベーションが下がる可能性があるという指摘を退けました。「ただの1台マシンを構築することが、ここでのゴールではなく、核融合エネルギーが実現可能なものであり、それを発生させたと示すことです。」

真空容器を初納入する際の光景。これだけでも規模感が分かるというもの。(出典:ITER)

ITER公式サイト

2022年12月16日
日本語訳 - 奥津哲雄

(追記)こちらの記事で核融合炉を原子炉と間違った認識と理解、表記、翻訳がされていましたので、なるべく核融合炉、現在ITERで起こっている事象について正確な情報を提供しようと本記事を書いた次第です。

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