三菱ケミカルらが開発に挑む「2000℃超に耐える」核融合炉向け新素材：材料技術

三菱ケミカルは筑波大学や東京理科大学と共同で、核融合炉のダイバータ向けの炭素複合材料の開発を開始した。ダイバータ材料に求められる機能とは――。

[遠藤和宏，MONOist]

　三菱ケミカルは2026年4月10日、筑波大学や東京理科大学と、核融合炉内の重要機器の1つであるダイバータ向け新規炭素複合材料の開発および評価／実証と社会実装に関する共同研究を開始したと発表した。

求められるタングステンの代替材料

　核融合発電は、次世代のクリーンエネルギーとして国内外で注目されており、商用化を目指した技術開発が各国で加速している。核融合炉は多数の重要機器から構成されている。その1つであるダイバータは、プラズマから放出される熱や粒子が集中する極めて過酷な環境下で使用されるため、高い耐熱性と優れた除熱性能（熱伝導性）が求められる。

　現在、国際熱核融合実験炉（ITER）のダイバータ材料にはタングステンが使用される計画になっている。しかし、連続運転するには耐熱性や耐プラズマ性に課題があり、さらなる耐熱性や熱伝導性を有する材料の開発が求められている。

　また、タングステンの調達は海外依存度が高く、将来的な供給安定性の観点からも、代替材料の開発が必要とされている。

宇宙往還機や超音速機の熱シールド材などへの応用も可能

　一方、従来の炭素複合材料は、1000℃を超える耐熱性と高い熱伝導性を有し、さまざまな産業分野で活用されている。今回の共同研究では、基材である炭素複合材料に高融点金属を含浸することで、ダイバータ材料として求められる2000℃超の耐熱性と高い熱伝導性に加え、必要な耐プラズマ性能を付与することを目指す。

　この新規複合材料は、核融合炉用途にとどまらず、宇宙往還機や超音速機の熱シールド材などへの応用も可能であり、核融合分野および航空宇宙分野などに幅広く展開可能な、日本発の先進材料として期待される。

各者の役割［クリックで拡大］ 出所：三菱ケミカル

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