核の融合は、サイエンスフィクション映画から何かのように聞こえるかもしれません - そして、過去には確かにそうでした。
たとえば、象徴的なサイエンスフィクションの映画「Back to the Future」では、主人公は旅行サイズの核融合反応器で修正された車を使用して未来に移動します。
融合エネルギーは、実際の生活の中で時空の障壁を破ることは期待されていませんが、このエネルギー源は科学界から多くの注目と投資を集めています。
しかし、融合エネルギーとは何であり、エネルギー景観に革命をもたらすことができますか？
融合エネルギーとは何ですか？
融合エネルギーは、核核分裂とともに原子力エネルギーを生産する2つの方法の1つです。これは、電力を生み出すために現在発電所で現在使用されている方法です。
核融合は、2つの光原子核融合の場合に発生します。通常、光核は、水素の2つの同位体、重水素とトリチウムです。それらが融合すると、ヘリウム、中性子、および融合エネルギーの1つの核を作成します。
核核分裂とは異なり、核融合は依然として研究されており、まだ搾取可能なエネルギー源ではありません。
「融合の場合、私たちは2つの粒子間に反応を試みます。どちらも積極的に帯電しています」と、イタリアのトリノ大学の教授であるロベルト・ザニーノは言います。
「これは困難であり、現在世界中に電力を生産している融合反応器がない主な理由です」。
2つの粒子の反発を克服するために、核融合はプラズマ、高温、イオン化された、電動充電ガスを必要としますが、核融合は不可能です。
ただし、血漿の問題は、融合反応器内で達成および維持することが困難である非常に高温で生成されることです。密度のため、プラズマは特定のボリュームに封じ込められ、時間の経過とともに維持することも非常に困難です。
これらのハードルにもかかわらず、融合は計り知れない可能性を保持している、と専門家は言う。核核分裂と同様に、CO2は生成されず、核分裂と比較して、核融合はほとんどなく短期の放射性廃棄物を生成します。
「融合反応は、あなたが走るリスクが別のチェルノブイリや別の福島を得るために分岐するということではないことを認識するのが非常に困難です」とザニーノはユーロニューズに語ります。 「リスクは、反応が自己規制されており、維持するのが困難であるため、反応が走るだけだということです」。
ジェットプロジェクト
世界中で、融合エネルギーの開発に取り組んでいる130を超える公的および私的実験があります。
最も野心的なプロジェクトは、サンポールレズデュランスのフランス南部です。そこでは、中国、欧州連合、インド、日本、韓国、ロシア、および米国がIterで協力しています。融合力を達成するためのプロジェクト発電所スケールで。
このプロジェクトはまだ機能しておらず、1970年代後半にオックスフォード近くのカルハムに建てられたヨーロッパの共同トーラスであるジェットのような他の実験プロジェクトからの結果に依存しています。
ジェットは、直径約15メートル、高さ12メートルのトカマックで構成されています。 Tokamakは、融合が発生するリング型構造を示すために使用される名前です。
「それは大きな金属製のドーナツです。そして、私が大きく言うとき、それは約100m³のボリュームを持っているものです」と、英国原子力エネルギー局、運用、コントロール、トカマックシステムズのフェルナンダ・リミニはEuroneWsに語った。
トカマック内では、プラズマは約1億5,000万℃の温度に加熱されます。磁場は、プラズマをトカマックの壁から遠ざけ、中央の真空容器に閉じ込めます。そして、理想的な条件が満たされると、核融合が起こります。
2023年12月のジェットの最後の実験は、トカマックが5.2秒のプラズマ放電中に69メガジュールの融合エネルギーをリリースして以来、融合エネルギーの世界記録を樹立しました。
しかし、記録的な実験を実現するための旅は障害で満たされていました。
スティーブン・カウリー教授がジェットプロジェクトに参加したとき、2008年に英国原子エネルギー局の融合エネルギーセンターおよび英国原子エネルギー局のCEOの責任者として、ヨーロッパの実験は大きな変化を遂げていました。
Tokamakの炭素製の壁は金属製の壁に置き換えられていたため、マシンの以前のパフォーマンスレベルに合わせようとするチームの取り組みが複雑になりました。
「（2012年）私たちの実験の結果は恐ろしく、彼らは憂鬱に悪かった！私たちは温度を上げることができず、パフォーマンスを上げることができなかった」とスティーブン・カウリーは回想する。
最終的に、Jetの学際的なチームはTokamakのパフォーマンスを改善することができましたが、このプロジェクトはFusion Energyの実装の最初のステップのみを表しています。
Jetは、融合エネルギーが可能であることを科学的に実証し、Iterは融合エネルギーが発電所スケールで可能であることを実証し、それがデモの時期になると専門家は言います。
「融合を得ることができるだけでなく、販売されることを実証するこのステップは、デモンストレーションリアクターのデモと呼ばれます...（これは）反応器に向かう途中の研究開発の最終ステップです」
しかし、融合エネルギーによって生産される電気で携帯電話をいつ充電できるでしょうか？
Euronews Tech Talksのこのエピソードで答えを見つけてください。
