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核融合研究の各領域が、時代ごとに何をしていたか。区切りはどの領域でも同じ年代なので、 横に読めば1985年の分野全体が一度に見える。
領域の区分けは手で引いている。論文のどこにも「これは閉じ込め物理である」とは 書かれておらず、機械的に分けても分野の人が知っている区分にはならないため。 一つの論文が複数の領域に入ることがあるので、割合の合計は100%にならない。 記述はその時代の論文・主要な主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている。
草創期の閉じ込め研究
この年代の閉じ込めと輸送は全タイトルのわずか1.7%を占めるにすぎなかった。エネルギー閉じ込めが最大の主題であり、粒子輸送、プラズマ回転、ブートストラップ電流がそれに続いた。PDX、PLT、ISX-Bといったトカマク装置における回転や輸送の観測が中心であり、閉じ込め研究はまだ周辺的な存在だった。
Hモードの発見と閉じ込め研究の拡大
この時代、閉じ込めと輸送の占める割合は7.22%へと急増した。Hモードが最多の主題となり、エネルギー閉じ込め、粒子輸送、ブートストラップ電流、Lモード、イオン輸送がこれに続いた。JET、DIII-D、JT-60SA、ASDEX Upgrade、TFTRといった大型装置での研究が進み、閉じ込め性能のスケーリング則が整備され始めた。
輸送障壁とHモードペデスタルの時代
この時期には占比が13.61%と最高に達した。Hモードに加え、輸送障壁と内部輸送障壁が主要な主題となり、ペデスタルとL-H遷移も重要な位置を占めた。JET、DIII-D、ASDEX Upgrade、ITER、Alcator C-Modを舞台に、内部輸送障壁の定常運転への応用や国際データベースに基づく閉じ込めスケーリングが報告された。
ペデスタル研究と回転輸送の進展
この時代、閉じ込めと輸送の占比は11.77%へと低下した。論文数自体は増えたが、分野全体の成長に比べて相対的な重みを失ったといえる。Hモードが依然として最大主題であり、ペデスタル、輸送障壁、内部輸送障壁、トロイダル回転、粒子輸送が続いた。JET、ASDEX Upgrade、DIII-D、ITER、Alcator C-Modを中心に、ペデスタル高さの予測モデルやジャイロ運動論的乱流輸送シミュレーションが展開された。
乱流輸送と長時間パルス運転の時代
この期間の占比は11.34%とほぼ横ばいで、閉じ込め研究は依然として分野の主要な一角を占めている。Hモードとペデスタルがさらに大きな比重を占め、Lモードが内部輸送障壁を上回る主題となった。乱流輸送も重要な柱として台頭し、粒子輸送と並ぶ研究対象になっている。JET、EAST、DIII-D、ASDEX Upgrade、ITERを舞台に、長時間パルス運転やペデスタル制御、共鳴磁場摂動の影響が報告された。
理論的基盤の形成期
この時代、MHDと不安定性の研究は電磁流体力学、バルーニングモード、プラズマディスラプション、テアリングモード、逃走電子などの主題が担っていた。シェアは9.3%で、コーパスのほぼ一割を占めた。特定の装置名を挙げる研究はまだ少なく、基礎理論の構築が中心である。
トカマク実験と鋸歯状振動の時代
鋸歯状振動が電磁流体力学に次ぐ主要主題となり、ディスラプション、バルーニングモード、テアリングモードが並行して研究された。jetが最も多く現れ、asdex-upgrade、diii-d、textor、jt-60saが続いた。シェアは9.9%と微増にとどまり、領域はほぼ横ばいだった。
ELMが主役となりシェアが急伸
周辺局在モード（ELM）が最大主題に浮上し、電磁流体力学とともに領域を牽引した。テアリングモード、ディスラプション、鋸歯状振動、磁気シアが続き、新古典テアリングモードの安定化も扱われた。jet、asdex-upgrade、diii-d、textor、tftrの順に現れ、特にjetとasdex-upgradeでELMやテアリングモードの実験研究が進んだ。シェアは15.3%へと急伸し、領域は周辺分野より速く拡大した。
ITERを見据えたELM制御と統合研究
周辺局在モードが引き続き最大で、電磁流体力学、テアリングモード、ディスラプション、鋸歯状振動、磁気島が主要主題である。ITERが論文名に現れ始め、jetに次いで多くの装置として言及された。asdex-upgrade、diii-dに加えてmastも登場した。シェアは17.4%とピークに達し、ITERシナリオを想定したELM抑制やペデスタル安定性の研究が増加した。
ディスラプションと逃走電子の時代、シェアは微減
周辺局在モードと電磁流体力学が依然として多い一方、プラズマディスラプションと逃走電子が大きく台頭し、テアリングモードや磁気島も加わって、崩壊現象の理解と制御が研究の中心となった。eastが最も多く現れ、iter、diii-d、jet、asdex-upgradeが続いた。シェアは16.7%へと微減した。論文数の絶対量は増加しており、周辺分野の成長率に及ばなかったことを意味する。
初期の多様な加熱手法とビーム入射
低域混成波とイオンサイクロトロン加熱が主要な担い手であり、中性粒子入射も加熱手段として研究された。オーミック加熱やイオン加熱に関する論文も見られる。装置への言及はasdex-upgradeとjetに限られ、実験装置の広がりはまだ小さかった。シェアは10.6%を占め、この分野は着実な成長期にあった。
電流駆動と大型装置での拡大
電流駆動とイオンサイクロトロン加熱が急増し、低域混成波と電子サイクロトロン加熱がこれに続いた。中性粒子入射も多くの論文を生み、加熱・電流駆動の手法が並立する時代となった。jet、asdex-upgrade、jt-60sa、tftr、textorといった大型トカマクを舞台に研究が進み、シェアは18.5%とこの期間のピークに達した。
制御とITERへ向けた展開
電流駆動とイオンサイクロトロン加熱がなお主導したが、電子サイクロトロン電流駆動による新古典テアリングモード安定化やペレット入射によるELM制御など、物理機構の能動的制御への関心が高まった。論文数は前時代から減少し、シェアも12.3%に低下した。ITERに向けた設計検討も現れ始めた。
ITER工学設計と統合化
ITER関連の設計と開発が中心となり、中性粒子入射用の負イオン源や低域混成波電流駆動システム、ICRFアンテナの数値解析など工学的課題が目立った。論文数はわずかに増加したが、シェアは12.3%から9.8%へ低下し、分野全体の成長が加熱・電流駆動を上回ったことを示す。電子サイクロトロン電流駆動のクロスマシンベンチマークも行われた。
新装置と技術実証の時代
イオンサイクロトロン加熱と中性粒子入射が再び主要な位置を占め、電子サイクロトロン加熱も高い水準を保った。eastでの論文が急増し、ITER用中性粒子入射テスト設備や高周波ジャイロトロン開発、破砕ペレット入射による熱消滅研究など工学的・応用的テーマが豊富になった。論文数は過去最多の789本に達したが、シェアは8.9%とさらに低下し、他分野の成長がより速かったことを示す。
不純物とリミッターの基礎時代
この時代の周辺プラズマとダイバータ研究は、不純物とリミッターが中心であり、不純物輸送やスクレイプオフ層といった基礎機構が論じられた。プラズマシースやダイバータープラズマも登場するが、特定の装置に依存せずに理論的・実験的考察が進められた。コーパス全体に占める割合は7.22%で、次の時代と同率であり、この分野が一定の存在感を保っていたことを示す。
大型装置とSOL研究の確立
この時代はJET、TEXTOR、ASDEX-Upgrade、TFTR、DIII-Dといった大型実験装置を背景に、不純物とリミッターに加えてスクレイプオフ層や周辺プラズマの研究が本格化した。プラズマシースやRFシースと不純物生成の関係も扱われ、ダイバータ剥離の初期概念も登場する。割合は前時代と同じ7.22%であり、この分野はコーパス全体の中で安定した割合を維持した。
ダイバータ研究とITERの登場
この時代はJET、DIII-D、Alcator C-Mod、ASDEX-Upgradeに加えてITER設計が研究の文脈に現れ、スクレイプオフ層とダイバータプラズマの研究が拡大した。不純物の項目は依然として最大であるが、その比重はやや低下し、周辺乱流やプラズマ剥離の実験が増えた。割合は7.02%と微減しており、この分野は周辺全体の成長に比べてわずかに遅れたことになる。
周辺乱流と熱負荷の時代
この時代は不純物とスクレイプオフ層が二大項目であり、周辺乱流や周辺プラズマの研究がさらに深化した。ITERに向けたパワー幅のスケーリングや熱負荷の研究が目立ち、LHDを含む多様な装置で実験が行われた。割合は7.9%に上昇し、この分野はコーパス全体の成長を上回るペースで拡大した。
ダイバータ剥離と新世代装置
この時代は不純物とスクレイプオフ層に加えてダイバータ剥離が急増し、周辺プラズマ研究の中心テーマとなった。EASTやWendelstein 7-Xといった新しい装置が登場し、ITERのダイバータ設計や熱負荷の研究が盛んに行われた。割合は10.48%に達し、この分野はコーパス全体の成長を大きく上回る勢いで拡大した。
基盤形成期の波動・粒子相互作用
この時期の当該領域は、アルフヴェン波やドリフト波、サイクロトロン共鳴といった線形波動理論と、高エネルギーイオンの減速・閉じ込めに関する研究によって担われていた。ランダウ減衰や粒子捕捉の効果も主要な主題であり、トカマクや磁場反転配位における高速イオン分布の解析が進められた。占有率は3.39%と低く、この領域が分野全体の中で限定的な規模だったことを示している。
トカマク実験とTAEの出現
アルフヴェン波が55件と最も多く、サイクロトロン共鳴、ドリフト波、高エネルギーイオン、イオン温度勾配が続いた。トロイダル・アルフヴェン固有モードが新たに現れ、ビーム駆動のAlfvén不安定性や高速イオン損失の研究がJET、DIII-D、TFTR、TEXTORで行われた。占有率は5.82%へ上昇し、分野全体より速い成長を示した。
Alfvén固有モードとジャイロ運動論の進展
アルフヴェン波とアルヴェン固有モードが中心で、高エネルギーイオンやドリフト波の研究が続いた。JT-60UやJETではAlfvén固有モードと高エネルギー粒子の相互作用が調べられ、ITERを想定した研究も始まった。一方、イオン温度勾配乱流のジャイロ運動論的シミュレーションが帯状流発生の機構と結びつけて議論され、新しい理論的潮流を形成した。占有率は6.45%へ緩やかに上昇した。
帯状流・ジャイロ運動論と燃焼プラズマ準備
アルフヴェン波と高エネルギーイオンが依然として多数を占めつつ、帯状流、ジャイロ運動論、測地音響モードが重要な担い手として台頭した。JET、ASDEX-Upgrade、DIII-D、MASTでの実験と、ITERを見据えた高エネルギー粒子物理のレビューが行われた。占有率は10.63%へ急上昇し、この領域が分野全体の成長を大きく上回った。
マルチスケール乱流と高エネルギー粒子の時代
高エネルギーイオンとアルフヴェン波が最も多く、ジャイロ運動論とアルヴェン固有モード、高エネルギー粒子、帯状流が続いた。JET、DIII-D、EAST、ASDEX-Upgrade等の実験装置に加えITERが依然として主要な参照対象であり、マルチスケール・ジャイロ運動論的シミュレーションが乱流輸送やペデスタル解析に応用された。占有率は11.12%へ微増し、この領域は分野全体とほぼ同じ速度で拡大し続けた。
材料工学の芽生え
この時代の材料・炉工学は全体の0.87%とごく小規模であり、トリチウムと第一壁に関する研究が中心であった。遮蔽やベリリウム、超伝導磁石、タングステンに関する報告が散見され、炉心材料の基礎的な課題が扱われている。具体的な実験装置名はほとんど登場せず、概念検討や理論的考察が主体であった。
トリチウム実験とベリリウムの時代
シェアは1.11%に増加し、トリチウムが最大の主題であり、ベリリウムと第一壁がそれに続いた。JETやTFTRでの重水素-トリチウム実験に関連する研究が多く、プラズマ対向機器や遮蔽の検討も行われている。DIII-DやTEXTORも登場し、実験装置に密着した材料研究が始まった。
タングステンと液体リチウムの台頭
シェアは2.15%へと拡大し、トリチウムに加えてタングステンとリチウムが主要な研究対象となった。TFTR、JETでの高融合性能実験を背景に、プラズマ対向機器や真空容器の研究が進み、ASDEX-Upgradeでのタングステン使用が注目を集めた。ITER設計に向けた固体増殖ブランケットや超臨界水冷却の技術開発も現れた。
タングステンとヘリウムナノ構造
シェアは4.62%に急増し、タングステンが圧倒的な主要テーマとなった。リチウム、プラズマ対向機器、トリチウムがそれに続き、テストブランケットモジュールの研究も登場している。ITER、JET、ASDEX-Upgradeに加え、NSTX-UやEASTが新たに現れ、ヘリウムプラズマによるタングステンナノ構造形成などの基礎研究が活発化した。
先進材料と炉工学の大規模化
シェアは9.02%に達し、材料・炉工学はこの時期の主要分野となった。タングステンが依然として中心であり、トリチウム、プラズマ対向機器、リチウム、第一壁、液体金属が重要な主題である。ITER、JET、EAST、ASDEX-Upgrade、DIII-Dなどの多彩な装置で研究が進み、先進高熱流束材料やODS鋼、タングステンファズの成長機構など、実機適用を見据えた材料開発が行われた。
診断手法の揺籃期
この時代、本領域は全体の1.89%を占めるに過ぎず、密度分布とプラズマ診断が主要な研究対象であり、電子サイクロトロン放射とトムソン散乱がそれに続いた。ASDEX-UpgradeやTEXTORに関する論文がわずかに現れ始めたが、まだ診断技術の基礎を固める段階である。
大型トカマクが支える拡大期
シェアは4.3%へ上昇し、プラズマ診断が最大の主題となった。電子サイクロトロン放射、密度分布、ラングミュアプローブ、トムソン散乱が並び、電流分布の研究も進んだ。JETを中心とした大型トカマク実験が多くの論文を支え、計測と制御が実験評価に不可欠な要素として確立されつつあった。
リフレクトメトリー躍進と全盛期
シェアは6.31%と全期間で最大に達し、この分野が最も活況を呈した。プラズマ診断が依然最大である一方、リフレクトメトリーが急成長し、密度分布・電流分布とともに主要な柱となった。JETとITER関連の論文が多く、TFTRやLHDも研究を支えた。制御関連では電流分布フィードバックやニューラルネットワークによる破壊予測が現れ始めた。
ITER対応と相対的シェア低下
論文数は229本から247本へ増加したものの、シェアは5.0%に低下し、他分野の成長が相対的に速かったことを示す。プラズマ診断とリフレクトメトリーが引き続き中心で、トムソン散乱も重要性を保った。ITER関連の論文が34件と最多となり、将来の燃焼プラズマ実験に向けた計測装置開発が活発化した。実時間計算による電流分布予測やドップラーリフレクトメトリーによる乱流計測が進んだ。
ニューラルネットワークと新施設の時代
シェアは5.62%へ回復し、件数も497本と大きく増加した。ニューラルネットワークが新たに主要主題として登場し、実時間予測やモデリングに広く応用された。EASTとW7-Xが台頭し、ITERと並んで研究を牽引した。従来の診断技術に加えて、データ駆動型の制御手法が重要な柱となった。
1970–2026·NF・PPCFの2誌·割合はその時代の全論文に占める比率
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