2021-03-08 第204回国会 参議院 予算委員会 第6号
〔理事滝波宏文君退席、委員長着席〕 いずれの技術においても水素の更なる低コスト化が課題でありまして、水電解技術については耐久性の高い大型の水電解装置の開発、国際水素サプライチェーンの構築はマイナス二百五十三度という極低温を維持できる高い断熱性を有した大型貯蔵タンクの開発等が必要であります。
〔理事滝波宏文君退席、委員長着席〕 いずれの技術においても水素の更なる低コスト化が課題でありまして、水電解技術については耐久性の高い大型の水電解装置の開発、国際水素サプライチェーンの構築はマイナス二百五十三度という極低温を維持できる高い断熱性を有した大型貯蔵タンクの開発等が必要であります。
二点目の超電導磁石特有のクエンチ現象、これは振動等により超電導コイルが発熱し、極低温状態を維持できなくなることによって超電導磁石としての機能が失われる現象がクエンチ現象でございますが、これにつきましては、これまでの技術開発の過程において様々な改良がなされ、実際に山梨リニア実験線で走行試験を開始してからはクエンチ現象は一切発生していないなど、現時点ではクエンチ現象に関する問題は解決されたものと承知をしております
これを実現するためには極低温という状態が必要です。世の中で最も低い温度、絶対温度と言われるマイナス二百七十四度に極力近づければ電気抵抗ゼロが実現すると。ここまで冷えてくれる物質はヘリウムしかないそうです。絶対温度であるマイナス二百七十四度を〇Ｋと呼び、そこから四・二度だけ高い温度を四・二Ｋと呼びますが、四・二Ｋの極低温まで冷える物質は地球上にヘリウムしかないそうです。
真空関係、材料関係、極低温関係、電力、制御、こういったものです。 右側はその成功した一例を書いてあるわけですが、プラズマというのは電離した気体ですので、電子とイオンから成るんですが、電子を加熱するためにマイクロ波を使います。電子レンジみたいなものです。これを使いますと、陶磁器が非常にうまく焼けるという技術を開発いたしました。
○吉井委員 今おっしゃったのにつけ加えて、扱う温度が非常に高い温度、超高温になりますし、それから冷却するときには液体ヘリウムのような、今のＩＴＥＲの場合ですと、極高真空の状態の領域やら極低温とか、そういう装置を複雑に絡み合わせるわけですから、これはなかなか、今おっしゃった炉材料の面でも大変なんですけれども、複雑に装置が絡み合うので、研究としてはいいんだけれども、商業化するには、かなりよく準備してかからないととても
何しろ巨大科学となってきますから、その点については、超ウラン元素の問題、プルトニウムのような核兵器材料になるものとか、それから放射能汚染の問題とか、高レベル放射性廃棄物の処分の問題とか、また、核融合でいいますと、ＩＴＥＲにしても炉材料の問題から、何しろ極高真空から液体ヘリウム並みの極低温に至るまで、非常に炉材料の問題で難しい問題があったり、トリウムの除染問題とか、そういうのが全体としてあるわけです。
その中で十河総裁と島技師長のコンビでつくり上げたものが今の鉄道を生かしている最大の目玉になっているということもあるわけでございまして、リニアの技術というのは、ひょっとしたら二十一世紀の日本が世界に冠たる技術立国として誇る材料になる、シーズになるものがたくさんある、だから、鉄道技術だけに生かされるものでなく、超電導技術におけるいわゆる極低温の材料というようなことからすると、場合によっては、ブレークスルー
○遠山国務大臣 にわか勉強でございますけれども、超電導現象といいますのは、オランダ、ライデン大学のカメリン・オンネス教授が、十九世紀後半に、極低温における気体の液化に関するレースが起きたわけでございますが、そのレースの中で、独自の工夫を重ねて、一九〇八年にヘリウムの液化に成功して、その後、一九一一年に、マイナス二百六十九度、摂氏でございますが、その液体ヘリウムに種々の金属をつけて電気抵抗を測定したところ
それからなお、リニアモーターカーなども、現在は、極低温というか非常に低い低温のものでなければできないということになっておるのでございますが、それを、極低温でないものであってもできるようなリニアモーターカー、こういうようなものも、言ってみれば独創的な研究ということで期待をしているところでございます。
我が国の場合にはこれを極低温で液体にしまして持ってくるというようなことから、いろんな他にも困難な問題もございまして、その調和を図りつつどうやってふやしていくかというところが今の検討課題になっております。
衛星用ですから、もう極低温から瞬間的に太陽側になると超高温になりますね。それから、無重力の問題とか、そのテストが大変なわけですね。その試験機がずっと並んでいてやっているわけです。 そこで、向こうの方でも言っていましたけれども、私が感じたのは、一人の作業員に対して後ろでバックアップしている技術者が十数倍おるわけですね。
一つは在来型の金属系でございまして、特にチタンあるいはすずなどとの合金になったようなものでございますが、チタン酸バリウムとかいろいろの合金がございますが、これらはいずれもいわゆる極低温を利用して超電導という物性をあらわす。このために、冷却材としてはヘリウムを使うわけでございます。マイナス二百七十三度でございます。
今先生御案内のように、日本ではその金属系では特にニオブとすずとの合金を利用しましたものについて世界に先駆けまして綿材化、いわゆるコイルにできるような線材化をする技術というのを開発いたしまして、これは古河電工を経由してアメリカに輸出をしておるということで、金属系のいわゆる極低温を利用する超電導の技術力という点ではかなり世界的にも進んだレベルにあると思っております。
御案内のとおり、超電導につきましては新しい技術革新の種だということで、昨年あるいは一昨年来フィーバーが全世界的に巻き起こったわけでございますが、実は超電導の中に二種類ございまして、既に一部において利用されておりますのは液体ヘリウムという極低温を使って行われます超電導分野、それから現在フィーバーになっておりますのは、従来は絶縁体だと考えておりました金属酸化物、いわゆるセラミックスでございますが、これを
また、それ以前の問題として、このしばらくの間の極低温物理の世界における超電導の研究というものの異常なまでの進展ぶりというものもございます。
運輸省は、かねてから旧国鉄を中心にやっておりましたリニアモーターカー、これは磁気浮上型で、現在ヘリウムを使っての極低温技術を利用しての超電導でございますが、これへのレベルアップといいましょうか、そういう点の研究をやろう。
一方、しかしそれができましても、実際に応用する場合には、リボンであるとか線材化であるとか薄膜化というようないわゆる材料化という過程のプロセス技術を含めたものが重要になりますが、この段階になりますと既に一部ニオブ３スズという、これはまだ極低温領域の金属系の金属間化合物でございますが、これも大変柔軟性に富まない物質でございますので線材化は難しいわけですが、私どもの金属材料技術研究所の開発しました方法と、
超電導は非常に極低温でやっと超電導になるものですから、よく何度Ｋという表示をするかと思います。摂氏とそこの絶対温度の何度Ｋというのはこういう関係にあるということを御承知おきいただきたいというふうに思っております。 次に、三ページに参ります。では超電導というのはどんな条件でもなるかといいますと、決してそうではございませんで、いろんな条件が必要でございます。そこに大きな条件が三つ書いてございます。
しかも、今まで常識的にはもう超電導というのは非常な極低温しかあらわれない現象であった。にもかかわらずそれが非常に高い温度が出てきた。さらにはＢＣＳ理論で理論の壁というものがあったけれども、それも破ってしまった。一体なぜなんだろう。しかし情報はほとんどない。
さて一方、国際協力といいますのは、超電導・極低温関係で言いますとバーマス体制、ベルサイユ・サミットの結果、九カ国でしょうか、そこの共同開発で材料研究がありますが、この中で日本が議長国を務めている唯一のものです。つまり日本の力がそれだけ認められています。それから超電導に関しては、これまでの日米協力だとか国際交流というのは非常に多くありました。
液体酸素と液体水素は、極低温で取り扱いの困難な危険物であり、国際協力が得にくい中での燃焼装置等の開発は価値あるものといえます。これらの成果をもとにして次期大型ロケットＨＩＩ用第一段エンジンの開発支援や将来の輸送システムの開発等を推進しております。
もしそういうことになりますと、ヘリウムを使った極低温というのは非常に金がかかりますし設備が大きくなりますし、扱いも大変難しいということで、経済的にも非常に高いものになる。これがなくなれば一挙にいろいろなものが解決されるということで、これはもう相当大きなインパクト、ここにも書いてございますように、本当にはかり切れないインパクトということじゃないかと考えております。
ただ、今までの超電導現象というのは、ＢＣＳ理論といいまして、要するに極低温に持っていくと急激に電気抵抗が減るということで、私どもが今までやっている、例えば磁気浮上の問題とかあるいは原子力研究所の方で研究しております超電導マグネットとかそういったものにつきましては、みんな極低温ということでやってきたわけでございますが、たまたまこの極限技術というものが非常に重要だということで超高圧を与えてやっておりましたら