2023.09.12

TEDx要約:融合研究のための新しい機械

marugotoyoten

トーマスクリンガーが「融合研究のための新しい機械」について語りました。この動画の要点と要約をまとめました

スピーカー

トーマスクリンガー

３つの要点

要点１
太陽は、融合を通じて宇宙にエネルギーを供給している
要点２
融合は地球上で入手可能な燃料を使用する有望なエネルギー源である
要点３
融合技術の開発により、クリーンで豊富なエネルギーが実現する可能性がある

要約

宇宙の力強い存在
私たちの太陽は、数十億年間稼働し、融合を通じて宇宙にエネルギーを供給してきました。融合は、軽い原子核を融合させ、熱の形でエネルギーを放出するプロセスです。重水素と三重水素、すなわち水素の同位体を使用することで、容易に融合を実現することができます。これらの燃料は地球上で入手可能であり、融合は有望なエネルギー源となっています。太陽は空の巨大な発電所のようなものです。数十億年間輝き続け、私たちに光と熱を与えています。しかし、太陽がどのようにしてこれらのエネルギーを生み出すのか、考えたことはありますか？その答えは融合というプロセスにあります。融合とは、軽い原子核が結合し、膨大なエネルギーを放出する現象です。太陽の内部で起こっている小さな爆発のようなものです。科学者たちはこのプロセスを地球上で模倣する方法を見つけましたが、まだ太陽の力には及びません。融合を実現するために、私たちは重水素と三重水素という特殊な種類の水素を使用します。これらの燃料は私たちの惑星上で容易に入手できるため、将来のエネルギー生産において融合は興味深い展望となっています。ほぼ無限に供給されるクリーンで豊富なエネルギーを想像してみてください！

融合への探求
過去50年間、人類は融合研究を追求してきました。初期の試みである「パーハップストロン」などは、十分なエネルギーを生成することには成功しませんでした。主な課題は、多くの融合反応を同時に起こすことです。科学者たちは過去半世紀にわたり、融合の秘密を解き明かすための探求を続けてきました。さまざまな方法を試してきましたが、それらの多くは十分なエネルギーを生み出すことができませんでした。主な課題の1つは、大規模な融合反応を起こすことです。現在、科学者たちは「トカマク」と呼ばれる機械を使用してこれを実現しています。トカマクは超伝導コイルと環状のプラズマを持っています。最も大きなトカマクはITERと呼ばれ、中国、アメリカ、ロシア、EU、インド、日本、韓国などの国々が参加しています。この野心的なプロジェクトは2025年に稼働を開始する予定です。

ステラレーターと最適化
融合を実現する別の概念はステラレーターです。安定性、断熱性、封じ込めを確保するために、複雑な計算と最適化が必要です。ドイツのグライフスヴァルトにあるWendelstein7-Xステラレーターは、この技術の成功例です。ステラレーターは、非常に有望な別のタイプの融合装置です。正しく機能させるためには、多くの計算と微調整が必要です。Wendelstein7-Xはドイツに建設されたステラレーターであり、大きな可能性を示しています。プラズマ、磁場コイル、鋼構造、外部容器から構成されています。科学者たちはWendelstein7-Xを改良し、その効率を向上させるために努力しています。融合反応をより良く生み出すことを目指しています。これにより、融合技術の突破口が生まれ、クリーンで豊富なエネルギーにより近づくことができるかもしれません。

融合の約束
融合はエネルギー源として多くの利点を提供します。CO₂の排出や長期的な廃棄物がないため、クリーンです。融合燃料は豊富で、誰にでも利用可能です。また、大規模な事故のリスクがないため安全です。融合はエネルギー生成の方法を革新する可能性を秘めています。化石燃料とは異なり、融合は気候変動に寄与する有害な温室効果ガスを生成しません。これは、地球を保護するために役立つクリーンで持続可能なエネルギー源です。融合のもう一つの素晴らしい点は、その燃料が豊富であることです。重水素は水から抽出することができ、三重水素はリチウムから生成することができます。これらの資源は誰にでも利用可能であり、融合は真に民主的なエネルギー源となります。安全性も融合の大きな利点です。危険なメルトダウンのリスクがある核分裂とは異なり、融合反応ははるかに安全です。大規模な事故のリスクや数千年にわたる貯蔵が必要な放射性廃棄物のリスクはありません。融合装置の建設には高額な費用がかかりますが、燃料費は実質的にゼロです。技術を完成させると、融合はほぼ無限のエネルギー供給を提供する可能性があります。Wendelstein7-Xは30分間水素プラズマを生成することを目指しており、ITERはプラズマ生成に必要なエネルギーの10倍を生成することを目指しています。融合は、科学者たちが積極的に追求している唯一の新しい主要なエネルギー源です。クリーンで豊富なエネルギーがすべてに利用可能な未来に大いなる約束を持っています。継続的な研究と開発により、融合は太陽が宇宙に対して持つような力強い存在となるかもしれません。

▼今回の動画