【東芝】世界最大級の超伝導トロイダル磁場コイル、通電試験に成功
株式会社 東芝
２０２６－８－２５
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
株式会社 東芝
世界最大級の超伝導トロイダル磁場コイル、通電試験に成功
～核融合実験炉ITERの運転開始へ大きく前進～
量子科学技術研究開発機構（以下「QST」）および株式会社東芝（以下「東芝」）が製作した世界最大級の超伝導※1トロイダル磁場コイル（以下「TFコイル」）について、核融合実験炉ITER※2の建設サイトにおいて実際の運転環境を想定した極低温環境（摂氏マイナス269度）で通電試験に成功し、ITERの運転開始に向けて大きく前進しました。
TFコイルは、プラズマを閉じ込めるための強力な磁場を発生させる最重要機器の一つです。ITERの運転開始に向けて、電源装置および冷却プラントと連携した試験を行うことにより、システムとしての信頼性を向上させることは、ITERの成否を左右する重要な技術課題の一つです。本試験では、ITER国際核融合エネルギー機構（以下「ITER機構」）と協力してTFコイルを室温から極低温まで冷却し、超伝導状態になること、および超伝導状態で初めて1万アンペアまでの大電流を安定して通電することを確認しました。これは、TFコイルとして初の実証事例です。これにより、ひずみに対して敏感なニオブスズ超伝導導体を用いて大型コイルを製造する方法の妥当性を確認しました。また、極低温環境での安定した運転を確実にするために必要な情報であるジョイント部の抵抗発熱量および極低温下における冷媒の流動特性を取得し、いずれも設計時の想定範囲内の値であることを確認しました。さらに、極低温への冷却や1万アンペアの通電による冷媒の漏えいなどの不具合はなく、TFコイルの健全性が確認されました。
本試験の実施に当たっては、QSTから派遣されたTFコイル技術担当者が、TFコイルの製作で培った知見を基にITER機構と協力し、試験計画の策定を主導するなど、その実現に重要な貢献を果たしました。
今回の成果は、日本がフュージョンエネルギー開発において、世界最高水準の大型超伝導コイル基盤技術を有していることを示すものです。さらに、本試験はITER超伝導コイルシステムの統合試験運転（コミッショニング）に向けて、運転手順の確立、運転員の訓練、および課題の抽出によるリスク低減に寄与するものであり、ITER計画の運転開始に向けた大きな前進となりました。
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試験装置に設置された超伝導トロイダル磁場コイル
※1 超伝導とは、特定の物質（超伝導物質）を極低温に冷却した際に電気抵抗がゼロとなる現象です。この現象を利用し、超伝導物質に大電流を流して導体として用いることで、非常に強力な電磁石を実現できます。TFコイルに用いる超伝導導体は、直径0.82ミリメートルの超伝導素線900本と銅線522本を撚り合わせてケーブル化し、ステンレス管に収めた構造となっています。超伝導物質にはNb₃Sn（ニオブ3スズ）を使用しており、摂氏マイナス255度以下に冷却することで超伝導状態となります。
※2 日本は、世界7極（日本、欧州、ロシア、米国、中国、韓国、インド）による国際協力の下、核融合実験炉の建設および運転を通じてフュージョンエネルギーの科学的・技術的実現可能性を実証するITER計画を推進しています。現在、フランス南部サン・ポール・レ・デュランスの建設サイトでは、運転開始に向けた主要機器の組立が着実に進められており、各極が担当するITER機器の製作も順調に進展しています。
URL：
https://www.fusion.qst.go.jp/ITER/ （日本語）
詳細情報はこちらをご覧ください。
https://www.global.toshiba/content/dam/toshiba/jp/news/energy/2026/08/news-20260825-01/pdf/pdf_01_jp.pdf
記事提供：Digital PR Platform
