幅1メートル未満の赤ちゃん核融合炉が1億℃を突破

Jun 02, 2023

幅 1 メートル (3 フィート) 未満の原子炉では、太陽の中心より 7 倍高い温度が達成されました。 球状のトカマク ST40 内のイオンは摂氏 1 億度以上まで上昇し、この種の原子炉の記録を破りました。

摂氏 1 億度 (華氏約 1 億 8,000 万度) は、これまで、より多くの電力を必要とするさらに大型の原子炉でのみ達成されていました。 これは、ST40 のようなよりコンパクトな原子炉で核融合に適した条件を作り出すことができ、実行に必要なエネルギーが少なくて済むことを実証したという点で、重要な成果です。

「国立研究所は、少なくとも15倍大きい従来のトカマクでは1億度を超えるプラズマ温度を報告しているが、トカマク・エナジーのマイルストーンは、コンパクトな球形トカマクで5年で達成された」とトカマク・エナジーのスチュアート・ホワイト氏はIFLScienceに語った。 「球状トカマクは、従来のトカマクと比較して、より高い効率で核融合発電を最大化し、資本投資、運用コストが低く、設置面積も小さくなります。これは科学的にも商業的にも最適なアプローチです。」

一般的に言って、より小さな原子炉で核融合を達成することは、より大きな原子炉に比べてより困難です。 その理由を理解するために、まず核融合について簡単におさらいしてみましょう。

核融合は 2 つの原子が結合すると発生し、膨大なエネルギーが放出されます。 これは、各原子の中に電子によって周回され、陽子と中性子を含む原子核が存在するためです。 2 つの原子を十分な力で衝突させると、それらの原子核が結合し、膨大なエネルギーが放出されます。

燃料に必要なのは宇宙で最も豊富な元素である水素だけなので良いのですが、原子を結合させる（ヘリウムを形成する）には膨大な温度と圧力が必要なので大変な作業です。 原子炉内でこれらの条件を達成するには、通常、多くのキットとスペースが必要ですが、ここでは、幅メートルの金属の卵に似た、運転するために約 2.6 平方キロメートル (1 平方マイル) を必要とする原子炉の仕事を達成する ST40 を紹介します。 。

「これらの結果は、商用磁気閉じ込め核融合に関連するイオン温度がコンパクトな高磁場STで得られることを初めて示し、高磁場STに基づく核融合発電所にとって良い前兆である」とこの成果の背後にある研究者らは書いている。

1986 年のチェルノブイリ事故のような恐ろしい話により、多くの人が原子力エネルギーに躊躇していますが、持続可能性と環境への影響という点では、電源としては間違いなく無敵です。 複数のデバイス、電気自動車、そしてそれらを維持するのに十分なエネルギーを求める人口が増え続ける中、核融合によって達成されるような大規模発電は、そこに到達するための最も環境に優しい方法の 1 つです。

核融合技術のこの飛躍は、いつか人類の増え続けるエネルギー需要を満たす原子力エネルギーの実現への道を開く可能性がある。

トカマク・エナジーのトカマク科学ディレクターのスティーブン・マクナマラ博士は、「この重要な査読結果は、商用核融合エネルギーに関連するプラズマ温度がコンパクトな高磁場球形トカマクで得られることを初めて示した」と声明で述べた。 「当社の世界をリードする磁石技術と組み合わせることで、運用を拡大するにつれて、より効率的でコスト効率の高い球状トカマク設計が、クリーンで世界的に展開可能な商用核融合エネルギーを実現するための最良の道となるという大きな自信が得られます。」

それで、これがあなたに、小さな赤ちゃん核融合炉です。 ST40もみんな大人になりました。

この研究はNuclear Fusion誌に掲載されている。

[H/T: 科学警報]

この記事は、Stuart White からの引用を修正して修正されました。