地上に創る人工太陽:核融合発電

2020年2月29日

はじめに

最近ニュースでチラチラと見る機会が増えてきた「ITER」プロジェクト。

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核融合実験炉「ITER」の主要機器が完成 兵庫 NHKニュース

これは太陽表面でおこる核融合と呼ばれる現象を人工的に作ってしまおう、というプロジェクトです。
核融合の際にものすごい熱エネルギーが発生します。このエネルギーを電気エネルギーに替えてしまおうという研究です。

核!?と聞くと拒絶反応を起こす人がいるかもしれませんが、核融合は、例えば、水素同士が合体し、ヘリウムのようなより重い原子核となる現象です。このわずかな重量変化の過程で莫大なエネルギーが発生するわけです。

少量で大きなエネルギーを生むという点では、原子力発電と似ていますが、出てくるものが熱と水やヘリウムということなので環境には優しいと言われています。原料も水素で良かったりするので、みんなが期待している技術であると思います。

課題点

ただ、技術的な目標のエネルギーを得られる核融合の設計を成し遂げるために、以下の二つの大型プロジェクトが動いています。どちらのプロジェクトも日本が絡んでいます。

  • 効率的にたくさんのエネルギーを出す原理の研究(ITER)
  • ものすごいエネルギーに耐えられる材料設計(IFMIF)

この効率的にたくさんのエネルギーを出す原理の研究で三菱重工がトロイダル磁場コイル初号機をフランスの研究所へ送ったというニュースがあがったわけです。

現在、長時間プラズマを使用可能な装置設計が求められています。

また、電気を作るための制御装置などにも電気を送る必要があります。
この入力する電気と出力される電気の比で5〜10倍を達成することを目標としています。

原理

昨今の潮流から、ある程度の安全な物質から安全な物質が生成することから、プラズマを当ててより思い原子にすることが求められています。地上の太陽というくらいなので、水素からヘリウムという反応を使うことになるでしょうが、必要となる生成エネルギーなど、地理学的な要員から、廃棄可能な物質を生成する中でエネルギーを出せるようするのかな、と思います。

太陽で起きやすい反応としては、二重水素と三重水素がぶつかって、ヘリウムをえるという反応です。

 

<個人的な願望>
世界のヘリウム問題を解決するほどのヘリウムが発生すればいいですね。
90年代の極低温物理ブーム、NMRを各大学でもつようになったこと、ヘリウムショックから気体ヘリウムから液体ヘリウムに変換する装置は意外に持っている大学があったります。

安定した電力とヘリウムが可能になればいいなと思います。

2020年2月29日

Posted by xxxchem