核融合市場調査―技術別（慣性閉じ込め方式、磁気閉じ込め方式）ー世界の需要と供給の分析、成長予測、統計レポート 2025ー2037 年

北米市場予測

ヨーロッパは、予測期間中に35.9%のシェアを占め、市場を席巻すると予想されています。フランスのITERプロジェクトなどの共同研究に牽引され、ヨーロッパは核融合研究の最前線に立っています。核融合は21世紀後半の主要なエネルギー源となると予想され、ヨーロッパは資源が適切に管理されれば、その道をリードする好位置につけています。フランスとドイツでは、輸送、空間冷却、大型家電、情報通信技術（ICT）など、様々な分野での電化が進み、電力需要が増加しています。特に農村部において、世界人口の11%以上を占める10億人未満に電力供給を受けられない人々の数を最小限に抑えるため、電力アクセスの拡大において大きな進歩が遂げられています。欧州委員会は、エネルギー転換の基本的な要素として原子力発電を強調した「エネルギー2050ロードマップ」を発表しました。これは、原子力エネルギーがコスト効率を維持しながら低炭素電力を供給する上で重要な役割を果たすことを強調しています。さらに、原子力、再生可能エネルギー、二酸化炭素回収・貯留（CCS）を統合することで、温室効果ガス排出量を80%削減するための5つのシナリオを概説しています。すべてのシナリオにおいて、電力がますます大きな役割を果たすと予測されており、最終的な原子力エネルギー消費に占める電力の割合はほぼ倍増します。このリーダーシップは、グリッドパリティの達成と持続可能なエネルギー生産に重点を置いた欧州連合（EU）による多額の投資によって強化されています。

APAC市場統計

世界のエネルギー需要は、人口増加と中国やインドといった発展途上国の経済成長を背景に、今後数十年間で大幅に増加すると予測されています。原子力発電は、この需要を満たす上で極めて重要な役割を果たし、地球規模の気候変動への懸念に対処しながら、信頼性の高いベースロード電源を提供します。低炭素エネルギー源である原子力発電は、再生可能エネルギー源に匹敵する、単位エネルギー生産量あたりのライフサイクルにおける温室効果ガス排出量が最も低いエネルギー源の一つです。化石燃料をベースとした発電とは異なり、原子力発電はライフサイクル全体を通じて温室効果ガスの排出量が最小限に抑えられるため、気候変動緩和に向けた戦略において極めて重要な要素となっています。

核融合市場のセグメンテーション

技術別（慣性閉じ込め方式、磁気閉じ込め方式）

慣性閉じ込め方式は、予測期間中に72.1%という最大の市場シェアを獲得すると予測されています。慣性閉じ込め核融合では、レーザーやイオンビームなどの強力なエネルギー源を用いて、重水素-三重水素（9D-T）燃料を含む小さな球状ペレットを極めて高密度に急速に圧縮します。この圧縮によって衝撃波が発生し、燃料が加熱されます。臨界閾値に達すると点火が起こり、核融合反応が起こります。米国の国立点火施設（NIF）は、2021年8月にこの分野で目覚ましい進歩を遂げ、1.3メガジュール（MJ）の核融合収量を発表しました。これは点火実現に向けた大きな進歩を示しています。

慣性閉じ込め方式を採用した概念的な核融合発電所では、燃料ペレットを毎秒複数回、迅速かつ繰り返し点火するプロセスが必要になります。これらの核融合反応によって発生する膨大な熱は、蒸気として固められ、その蒸気でタービンを駆動して発電します。このアプローチは、太陽のエネルギー生産メカニズムを再現することを目指しており、将来的には事実上無限のクリーンエネルギー源となる可能性を秘めています。

一方、磁気閉じ込め方式は、予測期間中に市場シェアの27.1%を占めます。この磁気閉じ込め方式では、電磁石を用いてプラズマをトロイダル（ドーナツ型）の容器に閉じ込めます。トカマクでは、プラズマは1億度を超える温度まで加熱されます。これは、中国の実験的先進超伝導トカマク（EAST）が1000秒以上この温度を維持したことを実証しています。この加熱方式には、プラズマ内に強力な電流を流すことが含まれ、マイクロ波加熱などの補助システムも用いられます。例えば、ITERプロジェクトでは、高強度電磁放射線を用いてプラズマ中の電子を加熱する電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）システムの使用が計画されています。

核融合プロセス中、プラズマは極めて高温になるため、高い安定性と効率を維持するために効果的な閉じ込めが必要です。磁場は特にこの目的に適しています。荷電イオンと電子は磁力線に沿って自然に移動するため、エネルギー損失を防ぐことができます。熱放散とエネルギー損失を引き起こす原子炉壁との接触を避けるため、プラズマはトロイダル磁場内に閉じ込められます。

最適な閉じ込めを実現するために、トロイダル磁場にポロイダル磁場成分が重ね合わされ、プラズマを効果的に閉じ込めて制御する螺旋状の磁気構造が形成されます。継続的な進歩への確かな解決策である慣性閉じ込めは、世界のエネルギー需要に対する潜在的な解決策の中でも最有力候補です。この技術分野における優位性は、官民投資家間の信頼関係を象徴しています。

燃料別（重水素/三重水素、重水素、重水素とヘリウム3、陽子ホウ素）

重水素と三重水素はどちらも水素の重い同位体であり、核融合反応における主要な燃料として用いられます。天然水素の約0.0312%を占める重水素は、海水から効率的に抽出できるため、ほぼ無尽蔵の資源です。一方、三重水素は半減期が12.3年と短いため希少ですが、核融合炉内でリチウムと核融合反応で生成される中性子との反応により合成することができます。重水素とヘリウム3は地球上では希少な同位体であるため、地球外からの採取や他の核反応による生成が必要です。この研究は、陽子-ホウ素11核融合反応を将来的に利用することを目指しています。この反応は直接中性子を生成するわけではありませんが、何らかの反応が起こる可能性があります。理論上、水1リットルに含まれる重水素は、石油300リットルの燃焼と同等のエネルギーを生み出す可能性があります。この莫大なエネルギーの潜在力は、地球の海が何百万年にもわたる地球のエネルギー需要を満たすのに十分な重水素の埋蔵量を保持していることを意味します。

核融合市場の詳細な分析には、次のセグメントが含まれます。