東方見雲録

東方見雲録

2022.12.16
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カテゴリ: 科学
核融合は核分裂よりも比較的安全で、同質量の燃料から取り出せるエネルギー量も核分裂より大きいことから、次世代のエネルギー革命には必須となる技術とされ、1950年代から研究が重ねられてきました。しかし、核融合反応を起こすには高温・高圧に耐えられる核融合炉が必要で、さらに膨大なエネルギーを投入する必要があり、実用にはまだほど遠いとされています。 今回のローレンス・リバモア国立研究所の実験は「投入した分以上のエネルギーが生産された」という結果であり、エネルギー省とNNSAは「科学的エネルギー収支として知られるマイルストーンを達成した歴史的で初めての成果」と評価し、「国防とクリーンな電力の進歩に道を開く、数十年来の重要な科学的ブレイクスルー」だと述べています。 ただし、今回の実験はあくまでも「エネルギー収支でプラスになった」というだけで、レーザー照射のために投入されたエネルギー自体は膨大なものであり、実用化するためにはもっと安価で扱いやすいシステムが求められます。今後の課題としては、より小型でエネルギー効率のいいレーザー装置の開発や、点火した核融合反応を維持できる炉の開発などが挙げられます。


引用サイト:GIGAZINE こちら

関連サイト:forbes こちら
国際原子力機関(IAEA)によると、核融合は二酸化炭素やその他の有害な排出物を一切出さないため、「最も環境に優しいエネルギー源」の一つだという。

ローレンス・リバモア国立研究所のチームは5日に実施した実験で、世界で初めて核融合炉の燃料から投入を上回るエネルギーを引き出した。エネルギー省のジェニファー・グランホルム長官は12日の記者会見で「21世紀で最も印象的な科学的偉業のひとつが達成された」と述べた。

ただし、今回の実験結果は有望なものではあるが、非常に大きな課題も残されており、この研究が商用エネルギーに活かされるまでには、数十年がかかるかもしれないと、ローレンス・リバモア国立研究所の所長のキム・バディル博士は述べている。

ローレンス・リバモア国立研究所のチームは、レーザーを使った核融合実験で、燃料に投入した以上のエネルギーを生み出し、「純増」させることに世界で初めて成功した。

同チームのディレクターのマーク・ハーマンによると、この実験では、コショウの実ほどの大きさの水素燃料のペレットを入れた金のカプセル(ホウルラウムと呼ばれる)に、192本のレーザーを照射したという。その結果、投入したレーザーのエネルギーが2.05メガ・ジュールであったのに対し、3.15メガ・ジュールのエネルギーが生成できたという。

関連サイト:BBC  こちら


核融合反応の開始と維持には非常に極端な条件が必要なことから、制御不能に陥る可能性はあり得ない。

「核融合のプロセスは自己制限的なもので、反応を制御できなければ機械が自ら電源を落とす仕組みになっている」と、IAEAのセヒラ・ゴンザレス・デ・ビセンテ氏は説明する。

また、重い原子核が分裂する核分裂よりも発生する放射性廃棄物が少ないため、取り扱いや保管がはるかに簡単だ。

核融合は地球温暖化対策となるのか
核融合には、石油やガスなどの化石燃料に依存せず、地球温暖化の原因となる温室効果ガスを全く発生させないという特徴がある。

太陽エネルギーや風力エネルギーとは異なり天候に左右されることもない。

また、核融合にはリチウムと水素という地球上に比較的豊富に存在する物質を使用する。

核融合の利用が広がれば、世界各国が2050年までに炭素排出量を差し引きゼロにする「ネットゼロ」を実現するという目標を達成するのに役立つだろう。

しかし、最近の実験における成功が、意味のある規模にまで拡大するには何年もかかるだろう。

関連サイト: こちら
マンチェスター大学の核融合研究フェローであるアニーカ・カーンは、「有望ですばらしい結果」と称賛しつつも核融合反応を引き起こすレーザーを駆動するために必要なエネルギーや、他のプロセス中の非効率性や損失を計算に入れておらず、実行可能な商業設備を設計する際にはこれらすべてを考慮する必要があるという。



インペリアル・カレッジ・ロンドン、グランサム気候変動・環境研究所の上級リサーチフェローであるアジャイ・ガンビールもこれに同意し、歴史的に「発電技術が実験室スケールのブレークスルーから商業化するまでには数十年」かかっており、核融合が損益分岐点に達するのは、発電は脱炭素すべきと予測されている時点より「数年先」だろうと述べている。





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Last updated  2023.03.09 17:28:02
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