TJ-IIとは？わかりやすく解説

TJ-IIは、スペイン国立核融合研究所に設置されたステラレータである^[1]。 1998年に最初のプラズマ運転が行われ^[2]、2024年現在も稼働中である。

歴史

フレキシブル・ヘリカル型「TJ-II」は、CIEMATの物理学者および技術者チームが、オークリッジ国立研究所(ORNL、米国)とマックス・プランクプラズマ物理学研究所（英語版）(IPP、ドイツ)とで協力して行った計算に基づいて設計された^[3]。 TJ-IIプロジェクトは、1986年のフェーズI(物理)および1990年のフェーズII(工学)において、欧州原子力共同体(EURATOM)から優先的な支援を受けた。このフレキシブル・ヘリカル型の建設は、その構成要素に従って部分的に行われ、様々な欧州企業に委託されたが、投資額の60%はスペイン企業に戻った。

先例

TJ-IIは、磁気閉じ込め装置のシリーズの3番目である。 1983年、装置TJ-Iが稼働を開始した。この装置の名称は「Tokamak de la Junta de Energía Nuclear」の略称に由来し、これはCIEMAT（英語版）の旧称である。この略称は、管理上の理由から、後続のデバイスに引き継がれた。 1994年、トルサトロンTJ-IUが稼働を開始した。これはスペインで完全に製造された、最初の磁気閉じ込め装置だった。現在、TJ-IUはドイツのシュトゥットガルト大学に拠点を置き、TJ-Kという名称で活動している(「K」は、シュトゥットガルトに移る前のドイツでの最初の拠点であるキールを表す)。

説明

TJ-IIでは、プラズマを生成する前に磁気面を完全に決定する、各種コイル群によって磁気閉じ込めが形成される。 32個のコイルによってトロイダル磁場が生成される。構成の中心軸における三次元的なねじれは、円形とヘリカル（螺旋状）の2つの中心コイルによって生み出される。プラズマの垂直位置は、垂直磁場コイルによって制御される。これらの磁場が組み合わさることで、そら豆型の磁気面が形成され、プラズマ粒子が真空容器の壁に衝突しないよう誘導する。