航空母艦を水から引き上げることができる巨大な磁気コイルのクローズアップ

ITER核融合炉の中央ソレノイドコイルは、航空母艦を水面から引き上げるほどの強力な磁場を持ち、「世界最強の磁石」と呼ばれている。

中央ソレノイド (CS) は 6 つのモジュールで構成されており、ITER 核融合炉の心臓部と考えられています。 CS は円筒形に巻かれた導電性ワイヤループで構成されており、プラズマから非常に強い電流を生成します。

航空母艦を水から引き上げることができる巨大な磁気コイルのクローズアップ — ITER 原子炉中央のソレノイドコイル (黄色)。写真：サイテックデイリー。

ITERの中央ソレノイドの高さは約13～18メートル、台座の直径は4.3メートル、重さは最大1,000トンです。内部のワイヤーの束は独立して動作し、さまざまな方向に巨大な電磁力を生成します。スペースシャトルを打ち上げるには、ブースターは推力の2倍の力に耐えなければなりません。

ITER核融合炉は南フランスに建設中です。最初のCSモジュールは2020年秋にここに納入される予定です。この世界最強の磁気コイルは、米国の防衛・エネルギー企業ゼネラル・アトミックス社によって製造され、2021年に完成しました。

Sci Tech Dailyが提供した、エンジニアがITER原子炉を建設するプロセスのビデオをご覧ください。

CS は ITER 原子炉の磁石システムにおいて非常に重要な役割を果たします。 ITER核融合炉は、2つの軽い水素原子核、重水素と三重水素を結合してより重いヘリウム原子核を形成することでエネルギーを生成します。 ITER は、その運転に必要なエネルギーの 10 倍にあたる 500 MW の電力を生成します。

熱核反応は、太陽の中心部の温度（約 1,500 万度）よりも何倍も高い、約 1 億 2,000 万度の温度でのみ発生します。 ITER は、トカマクと呼ばれる環状磁気室を使用して、このような超高温を生成します。

ITER のトロイダル中央ソレノイド磁石を作成するには、400 トンを超える重さのニオブスズ (Nb3Sn) 超伝導線 10 万キロメートルが必要であり、これは ITER プロジェクトのサプライヤーである中国、ヨーロッパ、日本、韓国、ロシア、米国によって製造されました。生産は2009年に始まり、2014年に終了し、年間約150トンの生産量となった。 ITER 用に作られた Nb3Sn フィラメントの全長は、地球の赤道を 2 周する長さになります。

完成すると、摂氏マイナス269度のニオブとスズの合金から作られたITERの10万キロメートルの超伝導線は、地球の磁場（約25〜65マイクロテスラ）の10万倍にあたる5テスラの磁場を作り出すことになる。

ITERに関する重要な数字

1億5000万℃

ITER では、温度は 1 億 5000 万℃に達します。これは太陽の中心部の温度 1500 万℃の 10 倍、太陽の表面温度 6000 ℃の 2500 倍に相当します。

23,000トン

ITER装置の重量は23,000トンで、エッフェル塔の3倍の重さになる。この複雑な機械には約100万個の部品が含まれます。

310トン

ITERトカマクの18個のトロイダル（D字型）磁場コイルはそれぞれ高さ17メートル、幅9メートル、重さは310トンで、満載のボーイング747-300とほぼ同じ重さです。

104キロ

ITER 装置の最も重い部品を輸送するために、ITER ルートと呼ばれる 104 km の特別な線路を改造する必要がありました。

ITER の最も重い構成要素は輸送機を含めて約 900 トンの重さがあり、最も高い構成要素は約 4 階建ての高さになり、長さは 33 メートル、幅は 9 メートルになるものもあります。