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中国の核融合実験装置(人工太陽)で太陽の約7倍にあたる1億度を達成

2018年11月20日(火)16時15分
松岡由希子

中国の核融合実験装置「EAST(東方超環)」で1億度を達成  CCTV-Youtube

<中国科学院合肥物質科学研究院は独自に設計開発した核融合実験装置「EAST(東方超環)」で高温プラズマ中心の電子温度が初めて摂氏1億度を達したことを明らかにした>

夢のエネルギー、核融合発電

ウランやプルトニウムといった重原子の原子核分裂反応を利用する従来の原子力発電に対して、水素やヘリウムのような軽原子の核融合反応でエネルギーを発生させる核融合発電は、ほぼ無限に利用できる"クリーンエネルギー"として有望なエネルギー技術だ。

核融合反応は、太陽などの恒星が光輝き、エネルギーを放射する原理に倣ったもので、海中に豊富に存在する重水素やリチウムを利用するため資源の枯渇リスクがなく、発電過程で二酸化炭素を発生させない。また、核分裂反応をベースとする従来の原子力発電と異なり、高レベル放射性廃棄物が発生することもない。

恒星では巨大な重力によって核融合反応が維持されているが、地球で核融合反応させるためには超高温かつ超高圧な環境を人工的につくりだす必要がある。加熱装置を用いて摂氏1億度以上の高温プラズマをつくり、ここで重水素とリチウムから生成した三重水素(トリチウム)という2つの原子核を毎秒1000キロメートル以上の高速で衝突させて核融合反応を起こすという仕組みだ。

また、核融合反応を維持させるためには、重水素や三重水素の原子核を長時間にわたって高密度で一定の空間に閉じ込めておかねばならず、現時点では、磁気を使った閉じ込め方式が主流となっている。

「中国がトカマク型の核融合発電に向けて大きく前進」

中国東部の安徽省合肥市にある中国科学院合肥物質科学研究院は、2018年11月13日、独自に設計開発した核融合実験装置「EAST(東方超環)」で高温プラズマ中心の電子温度が初めて摂氏1億度を達したことを明らかにした。これは、摂氏1500万度の太陽の中心部の温度のおよそ7倍にあたる。


磁気閉じ込め方式のひとつ「トカマク型」を採用した、高さ11メートル、直径8メートル、重さ400トンの「EAST」では、10メガワットを超える加熱出力を実現し、プラズマのエネルギー貯蔵を300キロジュールまで上昇させることにも成功した。中国科学院は、これらの成果について「中国がトカマク型の核融合発電に向けて大きく前進していることを示すものだ」と評価している。

2018年6月には、独マックス・プランク研究所の核融合実験装置「ヴェンデルシュタイン7-X」でも、ヘリウムのイオン温度を4000万度まで加熱することに成功しているが、「EAST」の記録はこれを大きく上回り、地球上での核融合反応に必要な温度レベルに達したものであることから、核融合発電の実用化に向けた大きな一歩として注目されている。

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