核融合発電の新興企業は、ここ数年でかなりの注目と投資を集めてきました。 しかし、日本の世界最大の核融合炉の電源投入は、長期にわたる政府運営プロジェクトがまだリードしていることを示している。
先週、那珂市の量子科学技術研究開発機構で実験炉JT-60SAに取り組んでいる科学者らが「初のプラズマ」を達成した。 による 科学。 これは事実上、マシンのスイッチは正常にオンになったが、有意義なテストを実行したり、電力を生成したりするにはまだ遠いことを意味します。
それにもかかわらず、これは、フランスで建設中のはるかに大型のITER原子炉への道を開くことを目的とした原子炉にとって重要なマイルストーンであり、この種の原子炉としては初めて、使用量よりも多くの電力を生成すると予想されている。 両プロジェクトは、核融合研究で協力するという日本とEUの間で2007年に結ばれた協定の一部であり、JT-60SAの運用から得られた教訓がITERの発展を導くことになる。
この反応炉はトカマクとして知られる確立された設計に従っており、コイル状の超電導磁石で囲まれたドーナツ型のチャンバーを備えています。 これらの磁石は、プラズマとして知られるイオン化ガスの非常に熱い雲を含むことができる強力な磁場を生成するために使用されます。 この場合、プラズマは水素とその同位体重水素で構成されます。
温度が十分に高くなると、プラズマ内の原子が融合し、放射線と熱の形で大量のエネルギーが生成されます。 この水は原子炉の壁に吸収され、水を蒸気に変えてタービンを駆動して発電するのに使用されます。
JT-60SAは高さ15.5メートルで、135立方メートルのプラズマを収容でき、これまでに建造されたトカマクとしては最大だが、発電所として機能するにはまだ遠い。 前任者と同様に、核融合を達成するには、反応で生成される電力よりも大幅に多くの電力が必要になります。
しかし、新しい原子炉はエネルギー損益分岐点に達しないはずだ。 その使命は、プラズマの安定性とそれが出力にどのような影響を与えるかを調査することにより、現在フランス南部のカダラッシュで建設中のITERのテストベッドとして機能することです。 ITERはJT-60SAのほぼ830倍の高さで、XNUMX立方メートルのプラズマを収容できる。
ITER が完全に稼働すると、プラズマから 500 メガワットの電力を生成し、プラズマの加熱には 50 メガワットしか使用しないと予想されます。 その電力から電力を生成するように設計されていないが、この種のエネルギー利得を達成することは、商用核融合発電所への道における重要なマイルストーンとなるだろう。
JT-60SA炉は今後2025年以内にフル出力に達すると見込まれており、ITERは2035年までに最初のプラズマ、20年までにフル稼働を目指している。しかし、どちらのプロジェクトも大幅な遅れが生じており、スケジュールを定期的に更新する必要があり、核融合に貢献している。 power のテクノロジーとしての評判は、永遠に XNUMX 年先のことです。
そんな中、新たに収穫されたのが、 核融合発電スタートアップ より積極的なスケジュールで登場しました。 Commonwealth Fusion Systems のような企業は、 稼働中の核融合発電所 2030 年代初頭までに稼働を開始し、Helion Energy は エネルギー購入契約 マイクロソフトと、早ければ2028年にも電力供給を開始する予定です。
これらの企業は、何十年にもわたってゆっくりと着実にプロセスを進めてきた、より大掛かりな政府主導の取り組みを追い越せることに賭けている。 これらの野心的な目標がうまくいくかどうかはまだわかりませんが、達成するための唯一の手段を覚えておく価値があります。 正味エネルギーの増加 これまでのところ核融合反応に取り組んでいるのはローレンス・リバモア国立研究所である。
しかし、民間と公共の両方が核融合発電に投資することは良いことでしかありません。 より多くの人が問題に取り組むほど、より早く解決される可能性が高くなります。
画像のクレジット： エンギン・アキュルト / Pixabay
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- 情報源： https://singularityhub.com/2023/11/02/scientists-fire-up-the-worlds-largest-fusion-reactor-for-the-first-time/
