核融合は太陽のエネルギー源です。軽い原子核が融合してより重い原子核を形成し、その過程でエネルギーが放出されます。水素原子が融合してヘリウムになり、失われた質量がエネルギーに変換されます。この反応には極めて高い熱と圧力が必要であり、これらの条件は恒星の中心部で自然に見られます。
地球上では、科学者たちは何十年にもわたって核融合を追求してきた。最も有望な手法は磁気閉じ込め方式である。トカマク型装置は、ドーナツ状の磁場にプラズマを閉じ込め、摂氏1億度以上に加熱する。2022年、国立点火施設(NIF)はレーザーを用いて初めて正味エネルギー利得を達成したが、それはごく短時間で、莫大な費用がかかった。
核融合には利点がある。燃料は水とリチウムから得られるため豊富だ。長寿命の放射性廃棄物は発生しない。メルトダウンも起こらない。しかし、課題は山積している。反応の維持、プラズマの封じ込め、商業プラントの建設といった問題は未解決のままだ。「核融合は30年後」という冗談が常々言われているが、ついに実現に近づいているのかもしれない。
主要なアプローチ
- 磁気閉じ込め(トカマク)
- 慣性閉じ込め(レーザー)
- ステラレーター
- 民間融合ベンチャー
- 燃料:重水素と三重水素
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