fusion

The promise of
fusion

なぜ核融合が必要なのか?

核融合は、太陽を輝かせるエネルギー源です。これは大きな圧力と高い温度において水素原子同士が結合することで、膨大なエネルギーが放出される反応です。

核融合エネルギーは、
  • 原子力とは根本的に異なる技術です。
  • 海水から燃料を取り出せるため、事実上無尽蔵の燃料が地上に存在します。
  • 原理的に臨界事故やメルトダウンを起こす危険性が無く、本質的に安全です。
  • 高レベル放射性廃棄物(核のごみ)を生成しません。
  • 温室効果ガスを排出しません。

このような優れた特性を持つ核融合は、究極のエネルギー源とも呼ばれ、今後数百万年に亘り人類にエネルギーを供給することが期待されています。

Energy from
fusion

核融合エネルギーとは

科学技術における最大の挑戦の一つである、核融合エネルギーの実現。人類は、半世紀以上に亘り研究努力を重ねてきました。何世代にも亘る研究者の努力の結果、水素同位体(重水素と三重水素)同士の結合によるエネルギーの生成にようやく実現の道筋がつけられました。現在、世界中の研究者により様々な核融合炉のアイデアが提案されています。その全てに共通するのが次の4ステップです。

  1. 1 –高温・高圧の条件下で、重水素と三重水素の原子が結合します。
  2. 2 –この反応により中性子とヘリウム原子が生まれ、エネルギーが生み出されます。エネルギーの80%は中性子に、20%はヘリウム原子によって運動エネルギーとして運ばれます。(下図参照)
  3. 3 –中性子が核融合炉の壁に到達し、壁を囲むように設置された「ブランケット」という装置に入射します(下図を参照)。この「ブランケット」という装置には、次の2つの重要な機能があります。
    • a –中性子がブランケット内のリチウムに衝突し三重水素が生成されます(上図参照)。再び燃料を作られることで、燃料の自給自足が可能となります(下図参照)。
    • b –中性子がブランケットに入射することで、発電等に必要となる熱が生み出されます(下図参照)。
  4. 4 –核融合プラズマ中に蓄積されたヘリウムやその他の不純物が、排気系から取り除かれます(下図参照)。