Realta Fusionを徹底解説！『磁気ミラー』で挑む核融合エネルギー

米ウィスコンシン州のRealta Fusionは、まっすぐな形の「磁気ミラー」を使い、産業用の熱と電力を供給する核融合システムを開発している。2022年にウィスコンシン大学マディソン校の研究から生まれた同社は、高磁場のプラズマ実験、エネルギー回収、将来装置の設計を進めながら、装置メーカーや地元電力会社との協力を広げてきた。

注目したいのは、プラズマを閉じ込める方式だけではない。加熱、燃料、熱の取り出し、保守をどう組み合わせ、実際の工場や電力系統で使えるエネルギーにするか。その全体像を見ると、Realtaが目指すものと、これから確かめるべき課題が見えてくる。[1][3][7][16]

化学プロセスや金属リサイクルでは、製造工程に使う熱が重要になる。一方、データセンターなどでは主に電力が求められる。Realtaは、こうした産業や遠隔地の鉱山を将来の利用先として挙げている。

同社が使う「CoSMo fusion」という表現は、compact、scalable、modular、すなわち小型化、規模の拡張性、モジュール化を意味する。連続運転、保守のしやすさ、設備の更新も重視している。ただし、これらは開発上の目標であり、商用設備ですべて実証された性能ではない。

熱も製品に含めるなら、考えるべき問いは「何ワット発電できるか」だけでは済まない。利用先が必要とする温度や運転条件で、どのように熱や電力を届けるか。需要側からエネルギーシステムを考えることが、同社の開発方針の特徴だ。[2][3]

磁気ミラーは、細長いプラズマの両端で磁場を強くした構成を基本とする。プラズマが輪の形になるトカマクとは異なり、両端が開いた、おおむね直線状の配置だ。「ミラー」といっても、物理的な鏡でプラズマを跳ね返すわけではない。

電荷を持つ粒子は、磁力線の周りを回転しながら、その方向にも移動する。適切な運動方向を持つ粒子が強い磁場へ入ると、磁力線に沿った速度が小さくなり、やがて向きを変える。両端に強い磁場を設ければ、多くの粒子を中央へ戻し、装置内で往復させられる。

しかし、磁力線にほぼ平行に進む粒子は端から逃げやすい。このような粒子の運動方向の範囲を「ロスコーン」と呼ぶ。粒子同士の衝突などによって、閉じ込められていた粒子が逃げやすい方向へ移ることもある。粒子とエネルギーの流出をどう抑えるかが、磁気ミラー研究の重要な課題になる。

ここで高温超電導磁石が役立つ。端部と中央部の磁場の比である「ミラー比」を高めると、ロスコーンを狭め、閉じ込めを改善できる。ただし、磁場だけで性能が決まるわけではない。高周波や中性粒子ビームによる加熱、プラズマの安定性も、組み合わせて考える必要がある。

また、開いた端部から出てくる荷電粒子は、エネルギーを回収する対象にもなる。Realtaは、閉じ込めと回収の両方から、この方式を発展させようとしている。[3][4]

研究の中心にあるのが、Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror、略称WHAMだ。ウィスコンシン大学マディソン校のPhysical Sciences Laboratoryに設置された、単純磁気ミラー型の実験装置である。

開発は2020年、同大学、MIT、Commonwealth Fusion Systems（CFS）への研究助成を通じて始まり、2024年7月に初プラズマを達成した。CFSは高温超電導磁石を供給した。

大学は2基のミラーコイルについて、最大17テスラの磁場を発生できると説明している。CFSの2026年の説明でも、2024年の初プラズマ時に17テスラを達成したことが示されている。この値はミラーコイルで生み出す強い磁場を指す。プラズマ全体が一様な17テスラの磁場に置かれるという意味ではなく、端部と中央部の磁場の違いが閉じ込めに関わる。

Realtaによると、同社と大学の協力は包括的な研究契約に基づき、RealtaがWHAMの唯一の研究スポンサーとなって、大学と共同で運用している。大学の研究基盤と企業の開発を接続する実験の場だ。[1][5][6][R]

2026年6月19日、Realtaと大学のチームはWHAMで直接エネルギー変換（DEC）を実証した。6月30日の発表によると、初期試作機は約100ボルト、数アンペアの出力を得た。

DECは、静電的な電位を利用して流出する荷電粒子を減速し、その運動エネルギーを電気として回収する仕組みだ。いったん熱にしてから熱機関で発電する経路とは別に、電気へ戻す道を設ける。

ここで重要なのは、回収したエネルギーの出どころである。WHAMは重水素を使う実験装置で、今回回収したエネルギーの大半は、プラズマを加熱・維持するために外部から投入したものだった。核融合反応で生まれた電力が装置の消費電力を上回った、という実証ではない。

それでも、加熱に使ったエネルギーの一部を回収できれば、将来設備のエネルギー収支を改善する可能性がある。次の焦点は変換効率、出力の拡大、耐久性、そして他の設備と組み合わせたときの動作だ。

[4][7]

WHAMの写真には、研究成果を支える作業が写っている。大学のMason YuとRealtaのElliot Claveauはガス注入系を校正し、Doug Endrizziはプラズマ計測系を調整している。燃料を再現性よく供給し、内部で何が起きているかを測ることが、次の実験や設計の基礎になる。

2026年の平衡再構成研究では、測定と計算を組み合わせてWHAM内部のプラズマ状態を推定し、一部の実験で装置軸に沿って往復する高速イオンの存在を示している。また、同年7月の計測論文では、プラズマが放つ光を複数のチャンネルで測定し、大きなスケールでの動きを追う手法が説明された。こうした計測は、モデルの予測と実機の振る舞いを比較するために欠かせない。[9][10]

人材の専門も、プラズマの外側へ広がっている。共同創業者でCEOのKieran Furlong、Founding Chief ScientistのCary Forestに加え、創業に携わった科学者には、加熱・安定性を専門とするJay Anderson、ブランケット設計のBen Lindley、プラズマ対向機器のOliver Schmitzがいる。現在のチーム紹介では、Derek SutherlandがChief Scientific Officerとして掲載されている。閉じ込めに加え、構造、燃料、熱を扱う専門性が必要とされている。[8]

Realtaが将来装置に向けて研究するのは、タンデムミラーという構成だ。長い中央セルの両側に端部セルを配置し、磁場による閉じ込めに加えて静電的な電位差を利用する。核融合反応を起こす中央領域に、粒子とエネルギーをよりよく保持することを目指す。

2025年の閉じ込め性能予測論文と、2026年7月10日付の訂正論文では、核融合利得Qが5を超える運転点が計算上示されている。ここでのQは、核融合出力を、プラズマ加熱に外部から与える出力で割った値だ。発電所全体の電力消費や変換損失まで含めた正味の発電性能ではない。

訂正は、計算の解を求める処理の誤りによって、不適切な出力収支が生じていたことに対応したものだ。修正後の自己整合的な運転点でもQが5を超える予測は維持された。ただし、WHAMがすでにその利得を達成したわけではない。安定性を含む実験的な検証を進め、計算上の運転点を実現可能な装置へつなげる必要がある。[11][12]

Realtaによると、次のHammir-DDはThe Realta Forgeに設置するタンデムミラー型の試作機で、2027年に建設を始める計画だ。さらにHammir-DTを初号の商用実証機と位置付け、2030年代前半から半ばの提供を見込んでいる。いずれも同社が示す開発計画であり、完成や運転開始の実績ではない。[R]

Realtaは、最初の商用システムでは重水素・三重水素（D–T）を重視すると説明している。D–T核融合では、反応エネルギーの大半を中性子が運ぶ。電荷を持たない中性子は磁場では閉じ込められないため、荷電粒子からの直接エネルギー回収だけで、設備全体を成立させることはできない。

プラズマの周囲に置くブランケットは、中性子のエネルギーを熱として受け取り、リチウムから三重水素を生み出す役割を担う。熱の取り出し、燃料の生産、磁石の保護を同時に考えなければならない。材料や形状を変えると、これら複数の性能が影響を受ける。

2026年8月、大学はRealtaとの共同研究として、ParaTANという解析ツールを使った磁石の遮蔽と三重水素増殖ブランケットの設計比較を紹介した。材料や形状のトレードオフを調べる研究であり、運転中の発電設備で燃料自給を達成したものではない。将来の装置が熱を取り出しながら燃料を維持するための、設計上の検討だ。[4][13][R]

CFSとの関係は、WHAMへの磁石供給にとどまらない。2026年4月2日に発表した提携は、将来の試作機や商用プラントに向けた高温超電導磁石の設計・製造を対象にしている。

日本の京都フュージョニアリング（KF）も、同年3月16日にRealtaとの戦略的提携を発表した。KFによると、計画中のThe Realta Forgeに置く将来装置向けに、ジャイロトロンを供給している。ジャイロトロンは、プラズマ加熱に使う高出力の電磁波を発生させる機器だ。

協力は加熱システムに加え、磁気ミラーを用いる中性子源、ブランケット、燃料循環システムの検討にも及ぶ。日本の核融合エンジニアリングと米国の装置開発が、具体的な機器やシステムを通じてつながる例といえる。[1][14]

Realtaは2026年7月15日、マディソンの旧Oscar Mayer敷地であるOM Stationを、新たな本社・研究開発施設The Realta Forgeの立地に選んだと発表した。同社はForgeの着工を2026年第4四半期、Hammir-DDの建設に先立つ試験設備のコミッショニング開始を2027年第1四半期に予定している。施設の選定、着工、試験設備の立ち上げ、試作機の完成は、それぞれ別の段階だ。[15][R]

9月2日には、Madison Gas and Electric（MGE）および親会社MGE Energyと、ウィスコンシン州で200MWeの核融合発電プラントを共同開発する可能性を検討する提携を発表した。MGE Energyによる直接出資に加え、技術面や立地、許認可、系統接続、資金調達への支援を含む。

公表資料では200MWeが正味出力か総出力か明示されていなかったが、Realtaによると、正味の電気出力を想定している。ただし、提携は共同開発の可能性を探る段階にある。200MWeのプラント受注、建設決定、電力供給の確約を意味するものではない。[16][R]

資金調達の形も区別したい。2025年にはFuture Venturesが主導する3,600万ドルのシリーズAを完了し、2026年2月17日にはSilicon Valley Bankが別途950万ドルの成長資金融資枠を発表した。出資と融資枠は異なる資金調達手段であり、同じ調達ラウンドではない。[2][17]

Realtaの進展を見るときは、個々の成果のつながりに注目したい。閉じ込めの測定はモデルを検証する材料になる。エネルギー回収の結果は、加熱や磁石の冷却などに必要な電力と合わせて評価する必要がある。ブランケットと遮蔽の設計も、材料の耐久性、三重水素の取り扱い、部品交換と切り離せない。

さらに、長時間運転を保守や利用先の操業と両立させる必要がある。工場にとっては、供給温度、負荷への対応、停止期間の見通しが、エネルギー源としての使いやすさを左右する。

Realtaは、磁気ミラーという明確な技術軸の周りに、大学の研究、異なる分野の専門家、機器メーカー、電力会社を結び付けている。現在地は、実験と設計を積み重ねながら、産業用エネルギーシステムへの道筋を具体化する段階だ。プラズマの成果と、それを熱や電力に変える周辺技術の両方を追うことで、その挑戦をより正確に理解できる。[3][4][13][16]

写真提供・使用許諾：Realta Fusion。掲載内容は同社への事実確認を踏まえて作成しました。個々の写真の撮影者は各図版に記載しています。

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本文中の番号は、以下の資料に対応する。

[1] CFS：Realtaとの磁石提携（2026年4月2日） https://cfs.energy/news-and-media/realta-fusion-and-commonwealth-fusion-systems-form-strategic-partnership-to-commercialize-magnetic-mirror-fusion-energy/

[2] Silicon Valley Bank：Realtaへの950万ドル成長資金融資枠（2026年2月17日） https://www.prnewswire.com/news-releases/realta-fusion-secures-9-5-million-growth-capital-facility-from-silicon-valley-bank-a-division-of-first-citizens-bank-302689285.html

[3] Realta Fusion：Technology https://realtafusion.com/technology/

[4] Realta Fusion：DEC技術解説（2026年6月30日） https://realtafusion.com/insight/a-fusion-first-realta-demos-direct-energy-conversion/

[5] UW–Madison：WHAM施設概要 https://ignitingfusion.wisc.edu/facilities/wham/

[6] UW Physical Sciences Laboratory：WHAM https://uwpsl.wisc.edu/projects/fusion-energy/wham-fusion/

[7] Realta Fusion：DEC実証発表（2026年6月30日） https://www.prnewswire.com/news-releases/realta-fusion-becomes-first-commercial-fusion-company-to-convert-plasma-energy-into-electricity-302813632.html

[8] Realta Fusion：About / Team https://realtafusion.com/about/

[9] WHAM平衡再構成研究：著者公開原稿 https://arxiv.org/html/2509.17288v4

[10] WHAMの多チャンネル発光計測論文：公開抄録（2026年7月） https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42439717/

[11] Confinement performance predictions for a high field axisymmetric tandem mirror（2025年） https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/article/confinement-performance-predictions-for-a-high-field-axisymmetric-tandem-mirror/E449D8C02AB9115173939B5C4649BD5E

[12] 同論文の訂正（2026年7月10日） https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/article/confinement-performance-predictions-for-a-high-field-axisymmetric-tandem-mirror-corrigendum/1721170FA043DFF371E5565DBB8960DD

[13] UW–Madison：磁気ミラーの遮蔽・ブランケット設計研究（2026年8月21日） https://engineering.wisc.edu/blog/university-industry-partnership-identifies-new-solutions-for-mirror-fusion-devices/

[14] 京都フュージョニアリング：Realtaとの戦略的提携（2026年3月16日） https://kyotofusioneering.com/en/news/2026/03/16/3812

[15] Realta Fusion：ウィスコンシン州の研究開発拠点選定（2026年7月15日） https://www.prnewswire.com/news-releases/realta-fusion-selects-wisconsin-for-fusion-energy-rd-facility-302824440.html

[16] Realta Fusion・MGE：200MWeプラントの共同検討（2026年9月2日） https://www.prnewswire.com/news-releases/realta-fusion--madison-gas-and-electric-announce-strategic-partnership-to-explore-200-mwe-fusion-energy-power-plant-in-wisconsin-302865022.html

[17] Cooley：Realtaの3,600万ドルシリーズA（2025年5月13日） https://www.cooley.com/news/coverage/2025/2025-05-13-realta-fusion-announces-36-million-series-a

[R] Realta FusionのRobb Hughes（Head of External Affairs）による書面回答、2026年11月2日受領。開発計画、MGEの出力定義、WHAMの運用体制、写真説明に関する回答。公開済み資料とは区別して記載。