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核融合とは？

ジャイロ

世の中、悲観ムードですので
何か明るい未来の話を！

と言う事で、
今回は"新エネルギー"がテーマです。

過去にTwitterに数日間に分けて投稿したものの、
まとめ版です。

Twitterでは削った箇所も完全版として記載してあります。

小さいころ、未来の夢の技術と呼ばれて
話題になっていた物が２つ有りました。
1つは"リニアモーターカー"などの「超伝導」技術。
そしてもう１つが「核融合」技術。

この2つが近いうちに出来るかも知れない！
「近いうち」・・しかし全然「近いうち」じゃ無かった。

それは良いとして
リニアモーターカーはやっと出来た！
コナンの新作映画でも取り上げられました！
興味のある人は #緋色の弾丸 ぜひ！

あと残すは"核融合"です。

"核融合"は凄い技術なのですが
"リニアモーターカー"と違い余り話題に上がっていないので
今回は"核融合"をテーマにしてみます。

まず「核融合」って何？

・・って方多いと思いますので簡単に説明します。
今私達の電力の多くは「原子力発電所」により作られています。

この「原発」は「核分裂」と言う核反応により
エネルギーを作り出しています。

ところがこの「核分裂」には色々と厄介な事が有り
まず核分裂の連鎖反応が暴走しないように
慎重に制御しなければいけないという事。

この核の連鎖反応が暴走してしまうと
大惨事になってしまうので注意しなければいけない訳です。

一般的なデメリットとしては、

最も厄介なのが核分裂に「ウラン」を使用するため
"高濃度放射性廃棄物が大量に出てしまうという事。

高濃度放射性廃棄物を地中に埋めて管理しなければいけないので
管理コストもばかにならない訳です。

これが現在の「核分裂」反応を利用した「原子力発電所」です。
ここまでは知ってる方も多いと思います。

でっ、まずは「核分裂」と「核融合」の違いを簡単に書くと
こんな感じになります。

核分裂：核が分裂する際に出る熱エネルギーを利用。
核融合：核が融合する際に出る熱エネルギーを利用。

つまり単純に「離れる時」か「くっ付く時」かの違いです

核融合は軽い核種同士が融合してより重い核種になる反応で
その融合反応の際に出るエネルギーを利用して発電するのが核融合発電です。

核融合のメリットと問題点

メリットとしては
・安価な水素などを原料に出来る
・高濃度放射性廃棄物の発生量が少ない
・一回の反応で核分裂反応よりも大きいエネルギーを取り出せる
・核分裂のように連鎖反応がないことから暴走が原理的に生じない

などなど良いこと尽くめ。

それじゃ危険な原発なんて使ってないで
とっととこれに変えた方がいいじゃん！

って思われると思うのですが
１つ問題が・・・

この核融合発電を実用化するには
"1億2000万度"の高温状態を作り出す事が必要なんです。

まず核融合反応を実現するには、
重水素と三重水素の混合ガスを密閉空間に入れ
1億2000万度まで加熱して高温のプラズマ状態を作ります。

そしてこの高温状態になると原子核が高速(秒速1000km以上)で飛び回り
原子核同士が衝突して核融合が起き
この核が融合する際(ヘリウムになる過程)に出るエネルギーを利用しようと言うものが
「核融合発電」なのです。

そして2017年3月7日に岐阜県土岐市の
自然科学研究機構・核融合科学研究所(NIFS)にある、
「大型ヘリカル装置（LHD）」と呼ばれるプラズマ実験装置で
世界初のイオン温度1億2000万度の高温のプラズマを
作り出すことに成功しました。

https://www.nifs.ac.jp/

ちなみに、どうやって高温状態を作るのかと言うと
巨大な超伝導磁石で閉じ込めた重水素ガスに
電磁波や高速の粒子ビームを当てて1億2000万度の高温状態を実現するそうです。

私が子供の頃「１億度１秒」と言う言葉があって
「１億度」を「１秒」以上閉じ込めておけば、これが実現すると言われていました。
まぁ、その頃は１億度どころか数千度もやっとでしたが
ついに数十年かけて実現した訳です。

ちなみに「1億2000万度」と言う温度がどれ位高温なのかと言うと
太陽の表面の温度が約6000度で、最も高温の中心部でも約1500万度ですｗ

そしてこの太陽や恒星が放っている光がまさに「核融合」によって
作られた熱エネルギーなのです。

つまり「核融合」とは「太陽」を「地球上」で作ってしまおうと言うもの。
これが核融合炉が「地上の太陽」と言われる所以です。

今後の個人的希望

残すは「核融合発電の実用化」のみ！
核融合で発生したエネルギーを取り出す方法さえ実現出来れば完成です！

ちなみに
2018年3月にMIT出身メンバーが立ち上げた
CFSという会社が
｢15年後の核融合発電実現を目指す｣
・・・と発表しました。
ジェフ・ベゾスも2019年にカナダのスタートアップに出資してるみたいです。

何か日本人が先に作ったのに美味しい所全て持って行かれる
いつものパターンにならない様に、
早く「核融合発電」を実用化して欲しいですね

と言う事で今回は「核融合」についてでした

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