もともと『プラズマの物理学』に掲載されたものは、マックス プランク協会がさまざまな核融合システムの現状を簡潔かつ簡潔にまとめています。確かに、この文脈で最も興味深いのは、利用可能な原子核の密度、その温度、およびこれらの値の乗算として安定状態の持続時間を表す、いわゆる三重積です。

結果が十分に高い場合、それぞれのテクノロジーがプラスのエネルギー バランスのしきい値を超えています。これは、投入されたエネルギーよりも多くのエネルギーが放出されることを意味します。これはまさに、2021年にレーザー核融合で初めて達成されたことです。米国の研究施設「国立点火施設」は、金属球にレーザー光を照射しました。

このようにして発生した X 線は、内部の水素を必要な温度まで加熱します。同時に、密閉系内の圧力が大幅に上昇し、核融合が加速します。最終的に、熱エネルギーは必要なレーザー エネルギーを超えます。

さらなるステップでは、追加の X 線を使用せずに、球体が爆発するまで直接発射することもできます。ただし、これはまだあまり確実に機能しません。そして残念ながら、毎回新しい球を挿入する必要があります。この方式では発電所に必要な連続運転は実現できません。

エネルギーバランスは現実と一致する

しかし、理論的には、トカマク（内部にプラズマが循環し、外部放射と内部加熱によって所定の温度まで加熱される巨大な電磁石）は、正確に次のことを行うことができます。この連続動作。しかし、必要なエネルギーが非常に膨大であるため、まだ建設中の最初の完全に機能する核融合炉である ITER でさえ発電できません。

しかし、この技術は成熟しており、何十年も研究されており、エネルギーが余剰に達すれば商用発電所に適しています。これは、別のコンセプトが実証済みのアイデアを追い越すことができないという意味ではありません。たとえば、トカマクで追加の圧力を生成する計画があります。これにより、必要な温度が大幅に低下するため、この原理が少なくとも実現可能性の範囲内にあることを意味します。このトリプル製品は、日本の那珂市にある JT-60U トカマクの製品に相当します。これは、生成できるエネルギーの 10 倍のエネルギーが必要であることを意味します。

他のアイデアは、衝撃エネルギーを利用して圧力と温度を急激に上昇させることを目的としています。オックスフォード大学からスピンオフした「ファースト・ライト・フュージョン」は、水素を充填したカプセルを発射している。引き起こされる衝撃波は、核融合のためのより良い条件を作り出すために必要な圧力を生成することを目的としています。ただし、ここで明確になっているのは基本的な考え方だけであり、実装は曖昧なままです。

そして、TAE社とHelion社では、すでにプラズマ化された2つのパケットが最高速度で磁場の中に発射され、互いに直接衝突します。しかし、これまでは、回収できるエネルギーの 1,000 倍以上のエネルギーをこのシステムに投入する必要がありました。

太陽の中心部のような状態: 多くのアイデアがあり、研究は今後も続きます。目標はあまりにも魅力的です。