(RE-14770)核融合原型炉設計における炉内機器の健全性評価のためのディスラプションシナリオ解析作業【掲載期間：2026-11-6～2026-11-27】

公告期間： ～()1．競争入札に付する事項仕様書のとおり2．入札書等の提出場所等入札説明書等の交付場所及び入札書等の提出場所並びに問い合わせ先(ダイヤルイン)入札説明書等の交付方法上記2．(1)に記載の交付場所または電子メールにより交付する。
ただし、交付は土曜,日曜,祝日及び年末年始(12月29日～1月3日)を除く平日に行う。
電子メールでの交付希望の場合は、「 公告日,入札件名,当機構担当者名,貴社名,住所,担当者所属,氏名,電話,FAX,E-Mail 」を記載し、上記2．(1)のアドレスに送信。
交付の受付期限は の17:00までとする。
入札説明会の日時及び場所入札関係書類及び技術審査資料の提出期限入札書の提出期限(4)令和8年11月30日(月) 12時00分(5)（メールアドレス省略） 六ヶ所フュージョンエネルギー研究所青森県上北郡六ヶ所村大字尾駮字表舘2番地166R08RE-14770(1)(3)(金)TEL FAX 0175-71-650112時00分令和8年11月27日E-mail：令和8年12月21日(月)実施しない国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構六ヶ所フュージョンエネルギー研究所〒039-3212(1)(2)令和8年11月6日六ヶ所フュージョンエネルギー研究所青森県上北郡六ヶ所村大字尾駮字表舘2番地166核融合原型炉設計における炉内機器の健全性評価のためのディスラプションシナリオ解析作業令和9年2月26日告坂 勇凪件名内容記履行期限(2)(4)(3)下記のとおり一般競争入札に付します。
入札公告(郵便入札)請負 R8.11.6管理部経理・契約課管理部長 松田 好広（電話番号省略）履行場所R8.11.27開札の日時及び場所3．競争に参加する者に必要な資格当機構から指名停止措置を受けている期間中の者でないこと。
全省庁統一競争入札参加資格を有する者であること。
当機構が別に指定する誓約書に暴力団等に該当しない旨の誓約をできること。
4．入札保証金及び契約保証金 免除5．入札の無効入札参加に必要な資格のない者のした入札入札の条件に違反した者の入札6．契約書等作成の要否 要7．落札者の決定方法8．その他 中に当機構ホームページにおいて掲載する。
以上 公告する。
本件以外にも、当機構ホームページの調達情報において、今後の「調達予定情報」を掲載しておりますのでご確認下さい。 (URL : https://www.qst.go.jp/site/procurement/ )(6)16時00分上記問い合わせ先宛てに質問書を提出すること。 なお、質問に対する回答は令和8年11月20日 (金)(2)(1)(2)(3)(4)(1)(1)本入札に関して質問がある場合には(2) 落札決定に当っては、入札書に記載した金額に当該金額の10パーセントに相当する額を加算した金額(当該金額に1円未満の端数があるときは、その端数を切り捨てた金額とする)をもって落札価格とするので、入札者は、消費税に係る課税事業者であるか免税事業者であるかを問わず、見積もった金額の110分の100に相当する金額を入札書に記載すること。
(4) 令和8年11月13日 (金) 11:00までに国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 契約事務取扱細則第11条第1項の規定に該当しない者であること。
(1) この入札に参加を希望する者は、入札書の提出時に、当機構が別に指定する暴力団等に該当しない旨の誓約書を提出しなければならない。
前項の誓約書を提出せず、又は虚偽の誓約をし、若しくは誓約書に反することとなったときは、当該者の入札を無効とするものとする。
(3) その他、詳細については、入札説明書によるため、必ず上記2．(2)により、入札説明書の交付を受けること。
(2)技術審査に合格し、予定価格の制限の範囲内で、最低価格をもって有効な入札を行った入札者を落札者とする。 (最低価格落札方式)管理研究棟令和8年12月21日(月)開札時の立会いは不要とし、開札結果は別途通知する。開札の結果、落札者がなかった場合には再度の入札書の提出期限及び開札日時について別途通知する。
(5)国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 契約事務取扱細則第10条の規定に該当しない者であること。ただし、未成年者、被保佐人又は被補助人であって、契約締結のために必要な同意を得ている者についてはこの限りでない。
六ヶ所フュージョンエネルギー研究所
核融合原型炉設計における炉内機器の健全性評価のためのディスラプションシナリオ解析作業仕様書令和8年10月国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構六ヶ所フュージョンエネルギー研究所原型炉プロジェクト推進部原型炉統合設計グループ11 一般仕様1.1 件名核融合原型炉設計における炉内機器の健全性評価のためのディスラプションシナリオ解析作業1.2 目的本件は、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構(以下「QST」という。)の核融合原型炉設計活動の一環としてトカマク型原型炉 Q-DEMO のディスラプション事象に対する炉内機器の健全性評価のためのシミュレーション解析を実施する。Q-DEMOでは電磁流体力学的不安定性などの原因によりプラズマ閉じ込めを担う内部電流が遮断され、放電停止に至ることがあり、この現象をディスラプションと呼んでいる。ディスラプション時には、炉心プラズマの熱的・電磁的なエネルギー解放による炉内機器の損傷が懸念されるため、ブランケットやダイバータなどの炉内機器に及ぼす負荷条件を評価し、必要があれば健全性を保つための補強設計を行わなければならない。本作業では、QSTが開発しているディスラプション統合コード INDEXを用いた解析により原型炉炉心プラズマを想定したディスラプションシナリオを作成し、今後の設計研究開発に資することを目的とする。作業としては、炉内機器の負荷条件評価に利用するための機能追加及びマニュアルやファイル入出力などの環境整備を実施するとともに、原型炉モデルを実装し、必要なパラメータ調整を行ったのち、ディスラプション時のプラズマ移動方向と炉内機器構造(リミター構造の有無)に基づいて分類した 4 ケースのシナリオのシミュレーションを実施し、機能強化を実施した INDEX コード及び取得したシミュレーションデータを納入する。1.3 契約範囲本件では2.技術仕様が定める以下の作業を行うものとする。1) ハロー電流評価機能改良2) 原型炉モデルの実装3) 原型炉の基本ディスラプションシナリオの作成4) ユーザーインタフェースの整備5) 作業報告書作成1.4 作業場所本作業は受注者の環境を利用して実施し、契約締結以降、速やかに開始し、納期内に全作業を終了するものとする。受注者は1.10に定めるとおり、インターネットを介した利用形態によってIFERC-CSCの計算機を使用して作業を実施することができる。21.5 納期令和9年2月26日1.6 納入場所⻘森県上北郡六ヶ所村⼤字尾駮字表舘2番地166QST 六ヶ所フュージョンエネルギー研究所 管理研究棟原型炉プロジェクト推進部 原型炉統合設計グループ 217号室1.7 検査条件作業完了後、1.8に示す納入品の確認並びに仕様書に定めるところに従って業務が実施されたとQSTが認めたときをもって検査合格とする。1.8 納入品受注者は、下表に定めるコード及び作業報告書等を提出すること。資料名 提出時期 数量1) 1.3が定める契約範囲において開発されたコード・スクリプト一式作業完了時 1式2) 1.3が定める契約範囲において実施したシミュレーションで得られたINDEXコードの出力データ及び可視化結果の画像ファイル、及び再計算に必要なスクリプト・入力データ一式。作業完了時 1式3) 作業報告書(紙媒体) 作業完了時 3部4) 1)-3)を格納したCD-R等メディア媒体 作業完了時 3式1.9 貸与品本作業の実施に当たり、QSTから以下のものを無償貸与する。(1) ソフトウェアディスラプション統合コードINDEX 1式貸与品は、作業完了時に全て返却すること。1.10 ⼤型計算機の使用受注者は、IFERC-CSCの並列計算機システム JFRS-1を無償で使用できるものとする。
インターネットを介した計算機へのアクセス及び計算機利用に必要となる機材は受注者が用意し、計算機の使用に当たってはIFERC-CSC計算機の利用規則及びQSTの情3報セキュリティ管理規定を遵守するものとする。1.11 プログラム作成等プログラム作成等については、別添1「コンピュータプログラム作成等業務特約条項」に定められたとおりとする。1.12 情報セキュリティの確保情報セキュリティの確保については、別添2『本契約において遵守すべき「情報セキュリティの確保」に関する事項』のとおりとする。1.13 知的財産権等1) 知的財産権の取扱い本契約に関して発生する産業財産権の取扱については別添3「知的財産権特約条項」に定められたとおりとする。2) 技術情報の開示制限受注者は、本契約を実施することにより得た技術情報を第三者に対して開示しようとするときは、予め書面により QSTの承認を得なければならないものとする。
QSTが本契約に関し、その目的を達成するため受注者の保有する技術情報を了知する必要が生じた場合は、QSTと受注者協議の上、決定するものとする。3) 成果の公開受注者は、本契約に基づく業務の内容及び成果について、発表若しくは公開し、又は特定の第三者に提示しようとするときは、予め書面によりQSTの承認を得なければならないものとする。1.14 グリーン購入法の推進1) 本契約において、グリーン購入法(国等による環境物品等の調達等に関する法律)に適用する環境物品(事務用品、OA 機器等)が発生する場合は、これを採用するものとする。2) 本仕様に定める提出図書(納入印刷物)については、グリーン購入法の基本方針に定める「紙類」の基準を満たしたものであること。1.15 打合せ本契約に関する打合せは六ヶ所フュージョンエネルギー研究所にて行うものとする。
ただし、QST担当者の了承があれば同打合せはWeb会議による実施に代えることができる。41.16 協議本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた場合は、QSTと協議の上、その決定に従うものとする。52. 技術仕様2.1 業務概要本件では核融合原型炉設計における炉内機器の健全性評価のためのディスラプションシナリオ解析作業に関し、以下の業務を実施する。1) 仕様分析(打合せを含む)2) プログラム設計3) プログラミング4) デバッグ5) テスト・ラン6) データ取得7) データ分析8) 作業報告書等の納入資料の作成2.2 シミュレーションコードの概要1) 名称INDEX(インデックス)2) プログラミング言語Fortran 90/95/20033) 概要INDEXコードは1.5次元トカマク輸送モデルと呼ばれるトカマク炉心プラズマ特有の計算モデルを採用している。同モデルでは Grad-Shafranov方程式を解く平衡計算と磁気面追跡で構成される 2次元計算を、磁気面平均量に関する 1次元拡散方程式と連結させて炉心プラズマでの熱エネルギー及び磁気エネルギーの閉じ込め挙動を記述する。INDEX コードではこれに加え、1.5 次元モデルを外部導体に流れる渦電流の計算とマッチングさせることでディスラプション時の炉心プラズマの時間発展をシミュレートする。平衡計算と外部導体のマッチング計算に関するアルゴリズムはR. R. Khayrutodinov and V. E. Lukash, J. Comput. Phys. 109, 193(1993)と同様である。1次元拡散方程式は有限要素法によって解く。支配方程式はM. Honda, Comput.
Phys. Commun. 181, 1490 (2010)及びH. Shirai, et al., "Study of density limit in JT-60UJoule-heated plasmas," JAERI-Research 95-079 に記述されているものと同等のものが実装されている。不純物放射の計算には公開原子分子過程データベースであるOpenADAS [H. P. Summers, Atomic Data and Analysis Structure Users Manual ReportNo. JET-IR 06, Jet Joint Undertaking, Abingdon (1994)]から反応断面積、不純物放射損失関数などを背景プラズマの電子温度及び密度の関数として読み込み、これを6補間することで必要な物理量を算出する。INDEX コードは回路方程式の計算を行う外部導体モジュール ECM、トカマク平衡及び磁気エネルギーの散逸を解く垂直位置移動現象モジュールETA、炉心プラズマ中の拡散方程式を解くトカマク輸送モジュール TopicsMHD など複数のモジュールで構成されている。一部のモジュールにはマニュアルが付属していないがコードの習熟に必要な情報として受注者は担当者との合意の元、QSTが保有する関連の作業報告書を閲覧できる。4) ライブラリ等の使用FFTW: Grad-Shafranov方程式(楕円型偏微分方程式)の解法に利用LAPACK: 行列のLU分解等に利用5) コード行数INDEXコード: 総行数 54075行うち外部導体モジュール ECM: 14046行垂直位置移動現象モジュール ETA: 18879行トカマク輸送モジュールTopicsMHD: 21150行2.3 要求項目2.3.1 一般事項プログラミングには Fortran 言語(Fortran90以降の仕様)を用い、コードの並列化にはOpen MP及びMessage Passing Interface (MPI)を用いること。プログラム開発に当たって必要が生じた場合には LAPACK などの数値計算ライブラリを用いてもよい。ただし、使用するライブラリは IFERC-CSC の並列計算機システムで利用できるものに限る。利用できるライブラリ、ソフトウェアの情報はQSTから提供する。2.3.2 バージョン管理本作業は INDEX バージョン 0.7.2を用いて実施するが、作業の実施に当たって必要があれば受注者はQST担当者との合意に基づき、QSTが開発する最新版のソースコードを利用できるものとする。2.3.3 リスタート機能及び付属プログラムの整備INDEX コードでは⻑時間計算に対応するため、計算を中断・再開するためのリスタート機能を有する。受注者は、本技術仕様に基づいて行うソースコードの修正及び追加がリスタート機能へ与える影響を調査し、プログラムに必要な修正を行って、リスタート機能が INDEX コード本体及び本作業で整備した拡張仕様の両方に対し、正常7に動作することを確認すること。また、INDEX コードは本体とは別に以下の付属プログラムを有する。受注者は、本技術仕様に基づいて行うソースコードの修正及び追加が付属プログラムに与える影響を調査し、プログラムに必要な修正を行って、以下の付属プログラムが正常に動作することを確認すること。∘ Psitovtk Paraview を用いた 3 次元可視化用の VTK フォーマットを生成(Fotran90/2003、約3500行)∘ Toscaconv 炉設計用平衡データを読み込むためのプログラム(Fortran90/2003、約2300行)∘ Separatrix セパラトリックス描画プログラム(Fortran90/2003、約2000行)∘ dinaconv VDEコード(DINA)の入力をETA用に変換するプログラム(Fortran90/2003、約500行)∘ psitocuff 3次元渦電流解析コード用の入力データ作成プログラム(Fortran90/2003、約600行)2.3.4 ハロー電流評価機能改良2.3.4.1 プラズマの自由膨張モデル炉内機器に発生する電磁力には、プラズマ電流の減衰や垂直位置移動によって機器に誘導されるトロイダル渦電流に加えて、コアプラズマ(最外殻磁気面)が真空容器壁に接触することで流れるポロイダル方向のハロー電流により引き起こされるものがある。炉内機器の電磁負荷を正しく見積もるためには、このハロー電流を正確に評価することが重要である。従来、コアプラズマの外側に広がるハロー領域の幅については、シミュレーションパラメータとして扱う半経験的な手法が用いられている。本件では、プラズマの自由膨張に基づく物理モデルをINDEXコードに実装する。磁気面を任意に取りラベルρで表すと、トロイダル磁束χの時間発展は方程式+=〈|∇ |〉〈 1〉で記述される。ここでvuは磁気面の移動を差し引いたプラズマの相対運動の速度である。磁気面をプラズマと一緒に移動するように選ぶものとすると、すなわちvu=0となるように選ぶと、プラズマ‐真空境界の時間的な移動も上の方程式で記述できる。方程式右辺の係数は、INDEXコード内部で計算されているものであるが、解いている磁気面座標が異なるため、座標の変換が必要である。なお、INDEXコードバージョン0.7.2には、このモデルを実験的に組み込んであり、離散化アルゴリズムを含むモデルの詳8細は1.9貸与品に含まれる。2.3.4.2 モデルの実装INDEXコードバージョン0.7.2には、2.3.4.1のモデルを実験的に組み込んである。以下の点に注意してモデルを実装し直すこと。INDEXコードでは、時間ステップを1ステップ進める間に、収束計算を行っている。収束計算を繰り返すうちに2.3.4.1の方程式の係数は更新されていく。ここで、INDEXコードではポロイダル磁束を等分割する磁気面を用いているが、これはvu=0の磁気面とは一致しない。そこで、首尾一貫した計算を行うために、2.3.4.1の方程式の係数をvu=0の磁気面に投射しなければならない。
2.3.4.1の方程式を離散化して解く部分のコードは、すでに存在するものが利用できる。
実装作業の中心は、方程式の係数の変換になる。実装するアルゴリズムは、QSTと協議の上設計すること。2.3.4.3 特異解の処理上記 2.3.4.1の方程式の解は、通常χがρの単調増加関数として得られるが、η分布(電子温度分布)によっては、ρの区間内でχが最⼤値を取ることがある。この場合χの境界での値をプラズマ‐真空境界とするのではなく、χの最⼤値をプラズマ‐真空境界とするのが正しい。この特異解の処理をコードに追加すること。2.3.5 原型炉モデルの実装QST担当者が提供する原型炉モデル(Q-DEMO)の導体配置モデルをベースに導体構造物の取り扱いの精度向上のため、以下の作業を実施する。…