核融合：太陽の熱を10倍にすることに成功したクリーンエネルギー

太陽とその他の星を照らし続けるエネルギーは、気候変動という差し迫った問題の解決策となる可能性があります。したがって、核融合エネルギー研究の進歩はこれまで以上に興味深いものとなっています。そして、このエネルギーは持続可能で CO2 排出量が少ないだけでなく、すべてが安全であることを示しています。実際、今週水曜日に発表されたように、オックスフォード（イギリス）の新しい実験では太陽の熱を10倍にすることに成功した。

最近、科学者たちはその進歩を示しています。さらに、オックスフォードのヨーロッパの研究者たちが、共同ヨーロッパトーラス (JET) 施設で 5 秒間維持される 59 メガジュールの核融合エネルギー記録に到達し、核融合エネルギーの画期的な進歩を達成したことがわかっています。この施設で最後に歴史的なマイルストーンが達成されたのは、21.7 メガジュールの核融合エネルギーが達成された1997 年であったため、これは重要です。

しかし1月末、米国のローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）は、心強い結果を説明する研究結果を発表した。彼らは、核融合を燃料とする燃焼プラズマを生成するという重要な一歩を踏み出すことに成功しました。このプラズマは、さらなる核融合を可能にするのに十分な温度を持っていました。つまり、プラズマはエネルギーを生成するために必要な熱点に達し、将来的にはこのエネルギーを取り出して使用できるようになると期待されています。

核融合：それは何ですか？

ここで、核融合とは何なのか、そしてそれが気候変動との闘いにどのように役立つのかについて話しましょう。この種のエネルギーを理解するには、現在の原子力エネルギーは核分裂であると言うことから始めなければなりません。したがって、フュージョンはまったく別のものです。

核分裂は、一般に同位体ウラン 235 またはプルトニウム 239 である重原子の原子核を分裂させることで構成されます。核融合は、水素同位体 (重水素と三重水素) などの軽い原子の 2 つの原子核を結合することで構成されます。これら 2 つのプロセスは大量のエネルギーを放出します。しかし、2 番目のケースでは、さらに多くのものが生成されます。実際、最初に述べたように、核融合は太陽が輝き続けるプロセスです。

核融合は、太陽 (​​および他の星) が「点灯」し続けるプロセスです

核融合は「少量の燃料を使用して無制限で安全な発電源になる」とCIEMATのプレスリリースで述べている。そして、水素同位体が結合すると、さらに重い同位体が形成され、「膨大な量のエネルギーが放出される」。実際、原子炉内の温度は太陽の核の温度よりも10倍高いです。

「重水素と三重水素は摂氏 1 億 5,000 万度の温度で融合します。反応により、無害なガスであるヘリウム(中性子 2 個と陽子 2 個) と高エネルギーの中性子が放出されます。中性子は、核融合エネルギーをコンポーネントに輸送する役割を果たします」ヘリウムが周囲の燃料を加熱して核融合状態を維持する間、ヘリウムは装置の壁に熱の形で堆積する」と彼らはCIEMATから説明している。

太陽から地球へ

私たちは自然界の星の中で核融合、つまり宇宙に浮遊する巨大な火の玉を見ます。しかし地球上では、それをはるかに小さい規模で再現するのは困難です。だからこそ、長年の研究が必要でした。 CIEMAT は、JET のインストールで発生するプロセスを次のように説明しています。

「JETやITERでも使われている磁気閉じ込めに基づく戦略では、反応する原子核を太陽の中心温度の約10倍（推定摂氏約1500万度）まで加熱し、断熱する必要がある。このような極端な温度の物質は、プラズマと呼ばれる高度にイオン化されたガスで構成されており、商業用核融合発電所では、これによって生成されるエネルギーが使用されます。核融合反応を起こして電気を発生させます。

最終的には、私たちが抽出して使用できるエネルギーを継続的に放出する小型の太陽のようなものを作成するというアイデアです。さらに、「核融合燃料1キログラムには、石炭、石油、ガス1キログラムの約1,000万倍のエネルギーが含まれており、その使用は温室効果ガスを排出しない」とCIEMATは指摘している。これは、私たちが炭素への依存をやめ、炭素を地球にとって汚染の少ないエネルギーと交換することを意味します。

英国の研究機関が Twitter で共有したこのビデオでは、実験の様子がわかります。そして最後の 5 秒は、JET 施設で新たなマイルストーンをマークした瞬間に相当します。

核融合の名前はスペイン人女性にちなんで付けられた

CIEMATの2人のスペイン人研究者、エレナ・デ・ラ・ルナとエミリア・ロドリゲス・ソラノが英国の実験に参加

ここで少しイギリスに戻りましょう。また、エネルギー・環境・技術研究センター (CIEMAT) の2 人のスペイン人研究者、エレナ・デ・ラ・ルナとエミリア・ロドリゲス・ソラノがJET で働いています。 1人目は実験キャンペーンのグループリーダー（タスクフォースリーダー）の1人として活動した。一方、ロドリゲス・ソラノはいくつかの実験の科学コーディネーターを務めています。

「JETで得られたこの歴史的なマイルストーンは、ヨーロッパにおける核融合研究の20年以上の進歩の成果であり、ユーロフュージョンの核融合開発戦略計画の柱の1つである国際ITERプロジェクトの準備に貢献するものです」エネルギー”。

つまり、その道は容易ではないのです。しかし、見られる大きな進歩は、核融合エネルギーが近づいていることを示している可能性があります。気候変動の影響を回避するのに間に合うかどうかはまだわかりません。しかし、非再生可能エネルギー、つまり大気中に最も多くの CO2 を排出するエネルギーを取り除くことに関しては、これは大きな資産となるでしょう。