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2024年9月4日，日本和欧洲联合建造的托卡马克实验装置JT-60SA实现了160立方米的等离子体体积，被GUINNESS WORLD RECORDS™认证为世界上最大的托卡马克。官方认证仪式预计将于10月19日在日本量子科学技术研究开发机构（National Institutes for Quantum Science and Technology）下属的那珂聚变科学技术研究所（Naka Institute for Fusion Science and Technology）举行。
一、基本概况
National Institutes for Quantum Science and Technology，简称QST。2016年应推进量子科学技术研究开发需要，由原日本国立放射线医学综合研究所（National Institute of Radiological Sciences，NIRS）与日本原子能机构（Japan Atomic Energy Agency，JAEA）的核聚变部门、量子部门、材料部门合并而设立。QST总部位于千叶县，在京都、兵库、高崎、仙台等地设有研究单位，现有员工约1,300人，2023年全年研发预算433亿日元。
二、研究领域
QST致力于通过量子科学和技术的研究开发，建立并巩固日本在量子领域的全球领先地位，从而为经济、社会和环境的可持续发展做出贡献。其研究领域涵盖量子能源、量子医学等等，具体包括核聚变、影像诊断、电离辐射、高强度激光、同步辐射。
三、组织架构
QST下设7个研究所，同时还管理着NanoTerasu同步辐射装置。
-Takasaki Institute for Advanced Quantum Science（TIAQ）：高崎先进量子科学研究所。TIAQ致力于量子束相关研究，促进离子、电子和伽马射线相关研究，并试图通过材料创新促进量子传感和量子计算。
-Kansai Institute for Photon Science（KPSI）：关西光子科学研究所。KPSI在京都木津地区和兵库播磨地区设置有研究中心,致力于J-KAREN激光器和X射线激光器等高强度激光研究与开发，并在SPring-8设施上进行同步辐射科学研究。
-Institute for Quantum Life Science（IQLS）：量子生命科学研究所。IQLS致力于利用量子技术为新的癌症治疗、再生医学、脑功能和衰老研究做出贡献，并推动信息技术、能源、农业、环境和太空领域的创新。
-Institute for Quantum Medical Science（IQMS）：量子医学科学研究所。该所致力于推进重粒子癌症放射线治疗标准化的研究开发和社会实施下一代重粒子癌症放射治疗系统“量子手术刀”，以及神经精神疾病、实体瘤、多发性和微癌等诊断和治疗技术的研究和开发。
-Institute for Radiological Science（IRS）：放射线科学研究所，内设QST医院。IRS前身是NIRS，最早追溯到1957年。现致力于放射线急救医学和剂量测定技术的开发和实际应用，从而抵御各种辐射事故。
-Naka Institute for Fusion Science and Technology（NIFST）：那珂聚变科学技术研究所。负责运营管理JT-60SA项目，并为ITER项目做相关技术研究与开发。
-Rokkasho Institute for Fusion Energy（RIFE）：六所村聚变能研究所。六所村曾是ITER项目候选地之一。研究所现主要从事国际聚变材料放射测试设施（International Fusion Material Irradiation Facility，IFMIF）研究开发工作，目的是测试核聚变反应堆第一壁材料的可用性，并为JA DEMO和ITER项目做贡献。
除此之外，QST目前还运营着专注软X射线的下一代同步辐射装置NanoTerasu，后者旨在利用先进的加速器技术和高亮度辐射来彻底变革研发，尤其是在分析轻元素、电子状态和动力学方面，将会促进材料科学、药物发现和高活性催化剂的开发。
四、发展历程
1956年，日本原子能研究所（Japan Atomic Energy Research Institute，JAERI）成立。
1972年，JFT-2启动运行，直到1982年停止。
1974年，JFT-2a启动运行，1979年停止运行。
1976年，JT-60建造工作启动。
1979年，那珂聚变科学技术研究所（NIFST）成立。
1983年，JFT-2M建成运行，一直持续到2004年。
1985年，JT-60大型托卡马克装置运行。该装置与美国TFTR、英国JET并称为世界三大托卡马克装置。
1991年，JT-60U投入运行。
2005年，JAERI同日本核燃料循环开发研究所（JNC）合并成立日本原子能研究开发机构（JAEA）。
2007年，日本和欧盟签署“Broader Approach Agreement”，合作建设JT-60SA。
2015年，Rokkasho Fusion Institute成立，用于开发DEMO的基础技术。
2016年，QST成立。
2020年，JT-60SA建成。
2021年，JT-60SA首次通电进行测试。
2023年10月，JT-60SA首次产生等离子体。
2023年12月，JT-60SA正式开始运行。
五、聚变装置
2005年，原日本原子能研究所（Japan Atomic Energy Research Institute，JAERI）重组并更名为日本原子能机构（Japan Atomic Energy Agency，JAEA），主要负责核能技术的研究、开发和应用。2016年，JAEA的核聚变研究部门并入QST，原核裂变相关的研究开发工作仍由JAEA负责。QST及其前身机构的核聚变装置有：
JFT-2：1972-1982年运行的日本第一台主要托卡马克装置，曾在1974年、1978-1979年进行了两次升级。1979年，利用JFT-2对200kW的低杂波驱动电流进行了实验，有效证明低杂波可以通过无感方式驱动等离子体电流，进而促进了全球范围内对低杂波电流驱动的验证。
JFT-2a：又称DIVA，是世界上第一台配备轴对称偏滤器的托卡马克。1974年9月投入运行，1979年10月关闭。该装置达成两项成就：一是首次证明偏滤器可以有效地减少托卡马克装置中的杂质；二是进行了最早的ICRF加热实验。
JFT-2M：1983-2004年运行的中型托卡马克装置，配备了多种加热与电流驱动系统，包括ICRF、LHRF、ECR和NBI。其核心参数为：等离子体大半径1.3m、小半径0.3m、等离子体体积4.8立方米、最大等离子体电流为500KA、环向磁场强度为2.2T。
JT-60：1976年开始建造，1985-2008年运行的托卡马克装置。核心参数为：等离子体大半径3.4m、小半径1m、最大等离子体电流3MA、磁场强度4T。其科学目标包括：实现核聚变堆的堆芯等离子体，稳定维持超高温等离子体的发生，为ITER的建设与运行研发必要的堆芯等离子体技术，为将来建设示范堆DEMO进行相关准备技术研发，并为探明超高温等离子体的物理特性进行相关研究。
JT-60U：1989年开始建造，1991开始投入运行的托卡马克装置。2008年8月停止运行。其主要目的是：为ITER和DEMO建立科学基础目标。最终实现在反应堆相关状态下实现并维持高β、高限制、高自举电流分数、完全无感电流驱动和热/粒子控制的高性能。
JT-60SA：2023年投入运行，是目前世界上最大的在运托卡马克装置。核心参数为：等离子体大半径2.96m、小半径1.18m、等离子体电流5.5MA、环向磁场强度2.25T、加热功率达到41MW。JT-60SA主要围绕装置稳定性控制、髙能粒子行为、物理学理论、等离子体材料相互作用、聚变工程、理论模型和仿真代码等方面进行研究。目标是通过补充性研发来解决ITER和DEMO的关键物理问题，探索聚变发电厂建设的最佳条件。
JA DEMO：处于设计和研发阶段的日本示范聚变反应堆，旨在展示聚变能的商业化应用。其核心参数为：等离子体大半径8.5m、小半径2.42m、环向磁场强度为5.94T、等离子体电流12.3MA、设计聚变功率1.46GW。
素材链接：
https://www.qst.go.jp/site/news/20241004.html
https://en.wikipedia.org/wiki/JT-60
https://en.wikipedia.org/wiki/National_Institute_of_Radiological_Sciences
https://www.qst.go.jp/site/jt60-english/6687.html
https://slideheaven.com/i11-tokamak.html
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