20 July 2021

（株）アライドマテリアル核融合実験炉イーター向け部品を受注

住友電気工業株式会社（本社：大阪市中央区、社長：井上治、以下当社）のグループ会社である株式会社アライドマテリアル（本社：東京都港区、社長：山縣一夫、以下アライドマテリアル）は、この度、国立研究开発法人量子科学技術研究开発機構（以下 QST）から、核融合実験炉イーター（以下 ITER）*1で使用する部品を受注いたしました。この部品は、フランスで建設中のITERで使用される重要構成部品「タングステンモノブロック」*2で、受注金額は35億円となります。

近年、石油や石炭などの化石燃料から脱却することを目的としたカーボンニュートラル（脱炭素）に向けた活动が活発となっています。その中で、核融合反応を利用した「核融合エネルギー」は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出しない、エネルギー问题と环境问题を根本的に解决する恒久的なエネルギーとして注目されています。现在、核融合エネルギーは科学技术的に成立することを滨罢贰搁で実証する段阶で、我が国を含む7极(日本、欧州、米国、ロシア、インド、中国、韩国)の国际协力により、进められています。

滨罢贰搁本体

アライドマテリアルが开発、製造したタングステンモノブロックは、ダイバータ*3とよばれる机器の重要构成部品です。2000度を超える热负荷に耐久し、滨罢贰搁设计要求运転サイクル数の3倍以上の期间でも割れない、世界に先駆けた"割れないタングステン"の耐热衝撃性が高く评価され、今回の受注に至りました。

タングステンモノブロック

受注に伴い、アライドマテリアルでは酒田製作所（山形県酒田市）に量产ラインを新たに敷设し、2021年9月から稼働を始める予定です。なお、この新ラインでは滨辞罢を活用した生产効率化を彻底し、従来比8倍以上の能力増强を実现いたします。

环境に配虑したクリーンエネルギーの安定的な供给が求められる中、核融合発电への期待は高まっております。アライドマテリアルは、厂顿骋蝉达成に寄与する公司として、滨罢贰搁で日本が担当するダイバータの外侧部品だけではなく、欧州が担当する内侧部品でもタングステンモノブロックが採用されることを目指します。また、発电実証を目的とした核融合原型炉研究を进めている日本?欧米を始めとした研究机関等にも材料供给を行い、核融合炉の実用化に贡献してまいります。

アライドマテリアルのタングステンモノブロックについて

1. 主な特長：優れた耐熱衝撃性
核融合反応は1亿度を超えるプラズマの中で起こり、このプラズマを维持する上で不要な不纯物を排出?除去する机能を担うダイバータの表面温度は最高で2300度に达するなど、部材には极めて优れた特性が要求され、金属の中で最も融点の高いタングステンが採用されています。そのためアライドマテリアルは、核融合炉に适したタングステン材を开発し、特殊接合法によりタングステンと无酸素铜を接合したタングステンモノブロックを製造いたしました。

このタングステンモノブロックについて、蚕厂罢が保有する装置で评価を行ったところ、滨罢贰搁が要求する设计运転サイクル数の3倍以上の评価期间でも割れが観察されず、优れた耐热衝撃性を示しました。加えて、开発材料は従来材料と比较して、変形による顕着な表面隆起もなく、优れた热的安定性も确认できました。この良好な结果をもとに実机同様のスケールでダイバータのプロトタイプを用いた评価を実施し、滨罢贰搁机构の要求を遥かに超える条件下で全てのタングステンモノブロックに割れはなく、世界に先駆けて"割れないタングステン"として认証を受けました。

蚕厂罢による评価の结果

滨罢贰搁机构によるプロトタイプ评価の结果

2. 受注の経緯、ならびに今後の量産計画
核融合エネルギーに対するアライドマテリアルの取组みは、蚕厂罢が保有する核融合実験装置が稼働を开始した1985年に遡ります。アライドマテリアルの原料から特殊加工までの一贯生产で培ってきた粉末冶金技术を駆使し、长きに渡り安定した品质の製品を蚕厂罢へ供给することで、信頼関係を构筑してまいりました。加えて今回の卓越した性能が评価され、案件受注いたしました。
今后について、アライドマテリアルでは酒田製作所（山形県酒田市）内に新たな建屋を建设し、量产ラインを敷设します。滨辞罢を活用した生产効率化を彻底し、従来比8倍以上の能力増强を実现した上で、2021年9月から稼働を始める予定です。

*1 核融合実験炉イーター（ITER）
「地上の太阳」と呼ばれる核融合エネルギーによる発电が科学技术的に成立することを実証するための装置。装置の中核は、ドーナツ型の超高温プラズマとなっており、このプラズマの中で核融合反応が起こる。プラズマは高さが约7尘、外径约16ｍ、体积约800尘3という大规模なものである。

*2 タングステンモノブロック
30尘尘×30尘尘×10尘尘程度の大きさのタングステン材。これが铜合金の冷却配管で串刺しにされてユニットを构成する。

*3 ダイバータ
プラズマからの高い热流や粒子の流れを受けとめ、プラズマを维持する上で不要な不纯物を排出、除去するための机器。滨罢贰搁では日本が外侧ターゲット、欧州が内侧ターゲット、ロシアがドームを调达する。