第一壁・材料の課題｜1億度の隣で耐える極限素材

核融合の実現を阻む、地味だけど超重要な壁——それが材料です。1億度のプラズマの隣で、装置はどう耐えるのでしょう。

プラズマに面する「第一壁」

炉の内側でプラズマに最も近い壁を第一壁と呼びます。ここは強烈な熱と、核融合で飛び出す高エネルギーの中性子を浴び続けます。ふつうの金属では、すぐ傷んでしまいます。

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強烈な熱

プラズマからの熱負荷

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中性子照射

材料が脆く・もろくなる

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長期耐久

何年も交換せず使いたい

中性子は電気を帯びていないので磁場で止められず、壁に突き刺さります。すると材料の原子配列が乱れ、金属が脆くなったり膨らんだりします（照射損傷）。しかも材料自体が放射化することも。これに耐える素材の開発が、実用化の大きなハードルです。

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有力な材料

熱に強いタングステンや、低放射化を狙った特殊な鋼など、各国が耐熱・耐照射材料を研究中。材料の実データを取るための試験施設づくりも、日米欧で進んでいます。