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「
核融合?電
」はこの項目へ
?送
されています。20世紀に?用化された
核分裂反?
を用いる「
原子力?電
」とは異なります。
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人工太陽
（じんこうたいよう）または
核融合?電
（かくゆうごうはつでん）は、
核融合
を用いた
エネルギ?
供給システムで、
太陽
?部で起きている「
核融合反?
」を人工的に作り出し、エネルギ?を取り出した
核融合エネルギ?
を利用した
?電
方式である
[1]
。
?要
[
編集
]
太陽から
地球
に降り注ぐエネルギ?は核融合によってできたエネルギ?であるが、太陽などの
恒星
ができるときと同じ核融合のメカニズムを利用し、エネルギ?を取り出す試みである。このため、「地上に太陽をつくる（人工太陽）」?究とも言われる
[2]
。1,500万度以上で熱した空間に
水素
を十分に含んだ
ガス
を閉じ?め、ガス中の
水素
原子核
同士を衝突させる。この過程で大量に?せられるエネルギ?を利用する。核融合?の
燃料
となるのは
重水素
と
三重水素
だが、この2つは
海水
中から取り出せるため事?上「無??」のエネルギ?源といわれる。核融合は大量のエネルギ?を?し、核融合施設はおおよそ一基100-500万KW 程度になると言われている。これは
原子力?電所
や大規模な
火力?電所
と同程度かやや大きい規模である
[3]
。「
資源
が海水中に豊富にある」、「
二酸化炭素
を排出しない」という特?があり、エネルギ?問題と
環境問題
を同時に根本的に解決するものと期待される
[2]
。
原子力?電は
原子爆?
が完成した約10年後には
?電
できるに至った。現在も安全性に問題は?しながらも、その技術の多くは、すでに完成レベルに至っている。これに?し、核融合には多くの技術的課題が?され、?用化は2040年-2050年ではないかとみられている
[3]
。日本は
ITER
計?における準ホスト?、BA活動のホスト?として主導的な役割を果たしており、ITER計?、BA活動ともにサイトでの建設や機器の製作が進行している
[2]
。
メカニズム
[
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]
原子力?電の原理は
核分裂
で、
ウラン
や
プルトニウム
などの重く分裂しやすい物質に
中性子
をぶつけることで、それらが分裂する際に?生する
熱エネルギ?
を利用して
蒸?
を?生させ、
タ?ビン
を回して
電?
を作る。一方、核融合は分裂ではなく融合であり、重水素と三重水素という?い元素の原子核同士を熱した?態で衝突させ、その際に?生するエネルギ?を利用するものである。すなわち、元素を分裂させる原子力?電とは逆の原理である。ともに原子核の分裂や融合によって生じる熱エネルギ?を利用する点は同?だが、分裂と融合という点や、使用する物質がウランやプルトニウムと、水素という点でも異なる
[3]
。
核融合反?を起こすには以下の3つの?件（
?度
、
密度
、
時間
）を同時に達成する必要がある
[3]
。
1、
?度
- プラズマを約1億度以上の?度にする。
2、
密度
- 1立方cmの中に原子核の?が100兆個以上あること。
3、
時間
- プラズマの閉じ?め時間が1秒以上あること。
この3つの?件は
ロ?ソン?件
と呼ばれ、理論的上は可能でも人工的に作り出すのは困難とされる。この3つのうちの、個別の?件である「1億度のプラズマを作る」、「密度を1立方cmあたり500兆個閉じ?める」という記?は達成できているが、3つの?件を同時に達成するのが困難で、特に3つ目の「プラズマの閉じ?め時間を1秒以上にする」という時間?件は、非常に困難であるとされている
[3]
。
2022年
12月30日
には、
中?科?院合肥物質科??究院
プラズマ物理?究所で全
超?導
トカマク型核融合???置（EAST）が長
パルス
?高
パラメ?タ?
における
プラズマ
維持時間1056秒を記?し、トカマク?置の高?プラズマ維持時間としては世界最長を記?した
[4]
[5]
。
核融合反?を起こす方法としては、主な3つの方式がある。磁場閉じ?めの代表例として、トカマク方式、ヘリカル方式、また、慣性閉じ?めの代表例として、レ?ザ?方式の以上3つがある
[2]
。
安全性
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]
核融合と原子力?電は混同されやすいが、核融合と原子力?電はその
原理
から?用における安全性まで大きく異なる。核融合は原子力?電とは異なり安全かつ環境負荷は小さいが、技術がまだ確立されていない
[3]
。
原子力?電では一旦
核分裂
反?が始まると
反?
が連?して?生し、この連?する反?を
制御
することが重要で、制御を喪失すると
チェルノブイリ原子力?電所
や
福島原子力?電所
のような
?心溶融
（
メルトダウン
）が起こる。一方、核融合?電では1億度という高??態を作り出し、超高速に加速された
原子核
をピンポイントで衝突させないと反?が始まらない。つまり制御して?態を作り?けないと反?が停止する。原子力?電では反?を止めるために制御が必要であるが、核融合では反?を起こすために制御が必要であり、暴走は起こりえない
[3]
。
軍事利用不可
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]
?史的に核分裂は
原子爆?
、核融合は
水素爆?
への
軍事
利用を目的に?究が進められた。核分裂では?電という平和利用と軍事利用の原理が同じであるのに?して、核融合では平和利用と軍事利用の原理が異なるため、?電目的の?究が軍事?用される可能性は低い。このため、
安全保障
上の制約が少なく、
平和
目的のための核融合?究を?際協力のもとで行うことが提唱され、?際協調が進んでいる。
東西冷?
下の
1985年
に行われた米ソ首?（レ?ガン＝ゴルバチョフ）?談において、平和目的のための核融合?究を?際協力のもとで行うことが提唱され、
日本
、
アメリカ合衆?
、
?州
、
中?
などが?加する
ITER
（イ?タ?）計?が?施された
[2]
[3]
[6]
。
環境負?
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]
核融合?電は原子力?電同?、?電に際してニ酸化炭素や
窒素酸化物
、
硫?酸化物
などが?生せず、
大?汚染
がないクリ?ンなエネルギ?だが、
放射性?棄物
が?る。原子力?電では、ウランやプルトニウムなどの高濃度放射性核?棄物が大量に?生するが、これらは?万年?っても高レベルの
放射線
を?し?けるため、放射性?棄物を管理??理には同?に?万年レベルの期間を要するのに?し、核融合?電では初段階では放射性?棄物が出るものの、?十年で人?に全く影響のないレベルになるため、管理??理が計?的に進めることが可能である。すなわち、核融合は?棄物?理が容易な環境負荷の少ないエネルギ?源と言える
[3]
。
脚注
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編集
]
?連項目
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]