2兆円の原型炉——核融合発電、実証段階に入った2026年

核融合発電は長らく「実現まであと30年」と言われ続けてきた技術だ。しかし2026年に入り、日本国内外で具体的な金額とスケジュールを伴う計画が相次いで動き出している。京都のスタートアップが米国に建設する試験施設、そして日本政府が主導する原型炉の設計——「夢のエネルギー」が、ようやく工学とコストの言葉で語られ始めている。

「増殖ブランケット」という最後の難問に挑む

2026年8月11日、米オークリッジ国立研究所(ORNL)と核融合スタートアップの京都フュージョニアリングは、増殖ブランケットの試験施設「UNITY-3」をORNLに建設すると発表した。米エネルギー省が資金の拠出を正式に決めたものだ。加速器を使って、燃焼プラズマで生じるものと同じ14MeV(メガ電子ボルト)の中性子を作り、ブランケットの試験体に当てて、核融合燃料となるトリチウムがどれだけ生まれるかを実測する。同じ発表は、重水素とトリチウムを燃料とする発電所の設計はどれも「働くブランケット」を前提にしているのに、実際の核融合の中性子環境でそれを確かめた例はまだない、と述べている。

これまで発電所設計の多くはシミュレーションや理論値に頼らざるを得なかった。UNITY-3で得られる実測データは、AIを使ったデジタルツイン(計算機の中に作る装置の写し)の学習・検証にも使われる予定だ。日本で稼働中のUNITY-1、カナダで整備中のUNITY-2に続く3つ目の施設で、同社は2028年末の完成を目標にしている。テネシー州の発表によれば、同社は米国本社を同州オークリッジに移し、4,690万ドル(約75億円)を投じて51人を新たに雇用する計画だ。

2兆円の設計図——日本の原型炉計画

一方、日本国内では原型炉の設計が前進している。量子科学技術研究開発機構(QST)は2026年3月16日、内閣府のタスクフォースに、ITER(国際熱核融合実験炉)と同じ大きさのプラズマを持つ原型炉「Q-DEMO」の概念設計を報告した。第1期の運転開始までの建設費は約2兆円と見積もられ、2038年に第1期の運転を始める案になっている。この金額はITER向け機器の製作実績をもとにした評価で、QSTは今後の工学設計と実規模の技術開発を通じて見積もりを精緻にしていくとしている。

開発は三段階で進む。第1期は数分間の短い運転で、約500メガワットの核融合出力を出し、発電した電力が施設自身の消費をほぼまかなえる(正味の電力がゼロ以上になる)ことを確かめる。第2期は運転を30分以上に延ばし、燃料のトリチウムを消費した以上に生み出せること(増殖率1.05)を実証する。第3期で連続運転に移り、正味で約100メガワットの電力を送り出すことを目指す。超伝導コイルには、ITERと同じニオブ・スズ(Nb₃Sn)とニオブ・チタン(NbTi)の線材を使う。ITERと同等の機器で組み立てる設計である。

学術研究が示す、まだ埋まっていない数字の誤差

こうした計画の実現可能性を、ニュースリリースではなく学術研究の側から見るとどうなるか。世界の民間核融合プロジェクトを整理した2023年のレビュー論文(Meschiniら、Frontiers in Energy Research誌)によれば、核融合炉が燃料のトリチウムを自前でまかなえるようになるには、消費した分と同じかそれ以上の量を新たに生み出せているかどうかを示す「増殖率」が1倍以上必要になるという。ところが同論文は、この増殖率をコンピュータ計算で見積もる際に、現状ではなお5〜15%程度の誤差が残ると指摘している。京都フュージョニアリングのUNITY-3のような実測施設が重要視されているのは、まさにこの「計算上の誤差」を実際のデータで埋める必要があるからだ。

同じ論文は、Commonwealth Fusion SystemsやTAE Technologiesといった有力スタートアップが、より小型で強力な超伝導磁石を使うことで、ITERのような大規模国際プロジェクトより早い実用化を目指している動きも紹介している。ただしこの超伝導磁石の技術そのものが、核融合炉に必要な規模で安定して量産できるかという点では、業界全体としてまだ経験の蓄積が浅い段階にあるとも述べられている。

「もう秒読み」派と「まだ壁がある」派

計画が具体的な金額と年限を伴って動き出したこと自体は、これまでと違う点だ。約2兆円、4,690万ドルという数字が公的な資料に載り、UNITY-3のような実測施設が、設計を計算頼みから実測の裏付けへ移そうとしている。

ただし、資料そのものが限界も示している。Q-DEMOの第1期は正味の電力がほぼゼロで、トリチウムの増殖を確かめるのは第2期になってからだ。増殖率の計算には、先のレビュー論文が言うとおり今なお5〜15%の誤差が残る。約2兆円という建設費も、QST自身がこれから精緻にするとしている概算である。

おわりに

核融合発電が「実験室の物理」から「工学とコストの問題」へと軸足を移しつつあることは、2026年の一連の発表からも見て取れる。とはいえ、トリチウムをどう安定して作り、回収し、発電コストに見合う形で運用するかという問いに、まだ誰も実測データに基づく答えを持っていない。UNITY-3の完成目標は2028年末、Q-DEMOがトリチウムの増殖を実証するのは第2期である。答えが出るのは、早くてもその後になる。