半世紀にわたり、核融合はエネルギーの決定的なフロンティア、希望と革新の地平線としての地位を確立してきました。多大な進歩と同様に多くの課題を伴うこの過程において、科学界はプロセスを制御可能かつ持続可能にするという困難に対処しなければなりませんでしたが、それは一方で理論的には単純であるとしても、他方では非常に困難であることが判明しています。実際には複雑です。私たちは本当にどこにいるのでしょうか？
核融合エネルギーの魅力と難しさ
軽い原子核を組み合わせてより重い原子核を形成し、エネルギーを放出する核融合の概念は、その構想以来科学者を魅了してきました。この技術は、太陽や星に電力を供給するプロセスを再現し、事実上無制限でクリーンなエネルギー源を提供することを約束します。しかし、この理論を具体的な現実に変えるまでの道のりは、予想以上に曲がりくねったものでした。
核融合を実現する上での主な障害は、 反応を封じ込めて制御できる環境を作り出すこと。 核融合には数百万度のオーダーの非常に高い温度が必要であり、反応を安定して制御することが困難になります。さらに、プロセスでは、それを引き起こすために消費されるエネルギーよりも多くのエネルギーを生成する必要があり、この状態は「損益分岐点」として知られています。
私たちはそれを達成したことがありますか？ はい、最近、2022年、米国の国立点火施設で。おそらく、数十年を経て、これが本当の最初の転換点だったのでしょう。
2 つの主なアプローチ: 慣性閉じ込めと磁気閉じ込め
現在、制御された核融合エネルギーを達成しようとする試みには、慣性閉じ込めと磁気閉じ込めという 2 つの主な方法があります。
慣性閉じ込め
慣性閉じ込めは、強力なレーザーや粒子ビームなどの強力なエネルギー源を使用して核融合を達成することを目的とした方法で、小さなターゲット、通常は核融合燃料 (水素) が入ったカプセルに焦点を合わせます。そのアイデアは、原子核が融合してエネルギーを放出するような高温高圧まで燃料を急速に圧縮および加熱することです。このプロセスは非常に短時間で発生し、燃料が膨張して冷却される前に反応が完了する必要があるため、「慣性」という用語が付けられています。
磁気閉じ込め
一方、磁気閉じ込めでは、強力な磁場を使用して高温の水素プラズマを閉じ込め、制御します。プラズマは本質的に、核融合に必要な極めて高温の荷電粒子 (イオンと電子) のガスです。固体物質と接触するとプラズマが冷えて核融合反応が停止してしまうため、磁場はプラズマを安定に保ち、反応炉の壁から遠ざける役割を果たします。この方法は、反応をサポートして核融合エネルギーを生成するために、プラズマを一定かつ長期間制御することに依存しています。
ロードマップ
原子力発電は70年続いてもまだ十分ではありません。ソ連のオブニンスク核分裂発電所が世界初の原子力発電所（約1954MWの発電量）となった5年以来、進歩と後退が一定のペースで続いてきた。近年を除いて。一言で言えば、これは最近のパノラマと最新の予測です。
- 2007： の開始 ITERプロジェクト、核融合炉であり、2025年までに最初の核融合原子力発電所を建設することを第一の目標としている。
- 2022： 発表 カリフォルニアでの実験の様子 核融合によってエネルギーを生み出しました。
- 2023： JET研究所のヨーロッパの科学者 重要な成果を達成する、核融合を現実に近づけます。
- 2024： イタリアもENEAを通じて核融合エネルギーの実験（新型原子炉など）に参加している。 日本で始まった）、この分野の研究活動に貢献しています。
- 2035： ITER プロジェクト内での重水素と三重水素を使用した最初の運用開始の予測。
- 2040： 「これまでにない」発電所の建設の見通し。
実際、最初の核融合発電所が完成するまでには 15 ～ 20 年かかります。逆に、これらは悲観的な予測ではありません。彼らはおそらく楽観的すぎるでしょう。磁気閉じ込め内でプラズマを管理し、核融合のための安定した環境を作り出すことは依然として困難な課題です。
そして、すべてのプロジェクト（この分野初の「恐竜」となるITERを含む）は管理上の問題に直面している。 そして予想外の出費。
核融合の未来
依然として楽観的な専門家もいれば、より慎重な専門家もいますが、共通しているのは、クリーンでほぼ無制限のエネルギーの魅力がこの分野の研究を今後も推進していくということです。
核融合エネルギーは、エネルギー技術の将来に対する裏返しの賭けを表しています。投資、研究、イノベーションを適切に組み合わせれば、現在の障害を克服し、世界全体のエネルギー源となる可能性があります。科学の歴史には、克服不可能と思われた課題が数多くありますが、それらは人間の天才性と研究への粘り強さのおかげで克服されました。核融合はこのモデルに従い、夢から具体的な現実へと変化し、人類と地球に深く永続的な影響を与える可能性があります。
反対意見の人も含めて、私たちは皆彼女を応援しています。
