衝撃点火レーザー核融合の概念実証

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18106016
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 疇地 宏 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (90135666)
• 研究分担者: 藤岡 慎介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (40372635) ; 重森 啓介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (50335395) ; 村上 匡克 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (80192772) ; 長友 英夫 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (10283813) ; 中井 光男 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (70201663) ; 白神 宏之 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (90183839) ; 乗松 孝好 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (50135753) ; 門野 敏彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (60359198) ; 藤田 尚徳 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70135755) ; 長井 圭治 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (30280803) ; 萩行 正憲 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (10144429)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 慣性核融合 / 衝撃点火 / レーリーテーラー不安定性

研究概要

本研究の目的は衝撃点火方式によるレーザー核融合の原理実証を行うものである。この原理を実証するためにはレーザー核融合用の燃料の一部を5g/ cm^3まで圧縮しながら1000km/ sまでの高速に加速できなければならない。第一に、米国海軍研究所のNIKEレーザーを用いて、燃料片を1000km/ sまで加速するという目標を達成した。また圧縮しながら加速するという実験にも成功し、大阪大学激光XII号で0. 5-0. 7g/ cm^3で、370km/ sまでの加速に成功した

研究成果

• [雑誌論文] Acceleration to high velocities and heating by impact usingNike KrF laser (2010)
  • 著者名/発表者名: Max Karasik, J. L. Weaver, Y. Aglitskiy, T. Watari, Y. Arikawa, T. Sakaiya, J. Oh, A. L. Velikovich, S. T. Zalesak, J. W. Bates, S. P. Obenschain, A. J. Schmitt, M. Murakami, and H. Azechi
  • 雑誌名: PHYSICS OF PLASMAS 巻: Vol.17 ページ: 056317
• [雑誌論文] Experimental Evidence of Impact Ignition : 100-Fold Increase of Neutron Yield by Impactor Collision (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi, T. Sakaiya, T. Watari, M. Karasik, H. Saito, K. Ohtani, K. Takeda, H. Hosoda, H. Shiraga, M. Nakai, K. Shigemori, S. Fujioka, M. Murakami, H. Nagatomo, T. Johzaki, J. Gardner, D. G. Colombant, J. W. Bates, A. L. Velikovich, Y. Aglitskiy, J. Wea
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 102 ページ: 235002
• [雑誌論文] Neutron generation from Impact Fast Ignition (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Watari, T. Sakaiya, H. Azechi, M. Nakai, H. Shiraga, K. Shigemori, H. Hosoda, H. Saito, Y. Arikawa, Y. Sakawa, S. Fujioka, Y. Hironaka, M. Murakami, M. Karasik, J. Gardner, J. Bates, D. Colombant, J. Weber, S. Obenschain, Y. Aglisky, P. A. Norreys, S
  • 雑誌名: Eliezer, and K. Mima, J. Phys.: Conf. Ser 巻: 112 ページ: 022065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive Diagnosis of Growth Rates of the Ablative Rayleigh-Taylor Instability (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi, T. Sakaiya, S. Fujioka, Y. Tamari, K. Otani, K. Shigemori, M. Nakai, H. Shiraga, N. Miyanaga, and K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 98 ページ: 045002-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] From physics understanding of the ablative Rayleigh-Taylor instability to impact fast ignition (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami et al.
  • 雑誌名: Fifth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
  • 査読あり
• [学会発表] Present status of fast ignition realization experiment(FIREX) and Inertial Fusion Energy development
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: 国際学会「inertial fusion science and applications 2011」
  • 発表場所: Bordeaux
• [学会発表] Self-similar ablative flow of non-stationary accelerating foil due to nonlinear heat conduction
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: 国際学会「inertial fusion science and applications 2011」
  • 発表場所: Bordeaux
• [学会発表] Multi channel down-scattered neutron detector for areal density measurement
  • 著者名/発表者名: Y. Arikawa, H. Hosoda, T. Nagai, K. Watanabe, K. Yamanoi, M. Cadatal-Raduban, T. Shimizu, N. Sarukura, M. Nakai, T. Norimatsu, H. Azechi, N. Izumi, T. Murata1, , T. Suyama, A. Yoshikawa, K. Kamada, Y. Usuki, N. Satoh, H. Kan
  • 学会等名: 国際学会「inertial fusion science and applications 2011」
  • 発表場所: Bordeaux
• [学会発表] 衝撃点火方式における飛翔体加速実験
  • 著者名/発表者名: 渡利威士、中井光男、疇地宏、弘中陽一郎、境家達弘、武田和夫、大谷一人, 中村浩隆、細田裕計、有川安信、村上匡且、三間圀
  • 学会等名: 第25回プラズマ・核融合学会年会
• [備考] プレスリリース
  • URL: http://www.ile.osaka-u.ac.jp/zone1/public/pressrelease/index.html
• [備考] ホームページに新聞発表記事と、衝撃点火に関する情報を公開
• [産業財産権] 中性子検出用シンチレータ及び中性子測定装置 (2010)
  • 発明者名: 疇地宏、猿倉信彦、有川安信、中井光男、菅博文、村田貴広、須山敏尚、藤野茂、薄善行、吉田英樹、吉川彰
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/ JP2010/ 57499
  • 出願年月日: 2010-04-27
  • 外国
• [産業財産権] 核融合ターゲット及び核融合点火方法 (2008)
  • 発明者名: 村上匡且,菅博文
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、特許第4081029号
  • 取得年月日: 2008-02-01