私たちは前向きにならなければなりません。多くの批判者にもかかわらず、研究と応用は再び具体的な結果につながります。エネルギー分野では、3 度目の肯定的な結果が、エネルギー分野で繰り返されました。 国立点火施設 カリフォルニア州ローレンス・リバモア国立研究所にある (NIF) は、発電所として設計されたものではなく、熱核爆発中に起こる反応を再現して研究するために設計されました。
同研究所は現在、核融合による核エネルギー生産システムの研究と設計を行っているが、これは地球のエネルギー問題のほとんどを解決できると考えられている未来技術であり、温室効果ガスを排出せず、放射性物質の生成はごくわずかであり、ほぼ無制限の量のエネルギーを生産することができる。無駄。
ここ数十年、NIFの研究者たちは、 核融合、エネルギー分野におけるすべての応用科学の中で最も困難な目標の 1 つです。実際には、最初の重要な結果が達成されました 12月5 2022エネルギー生産は限られていますが。費用対効果の高い活用にはまだ少なすぎますが、私たちが正しい道を進んでいることを明らかにしたマイルストーンでした。
少し話を戻して、核融合点火は、核融合反応によって生成されるアルファ粒子の熱出力が、たとえば X 線の放出や爆縮による膨張に関連した損失による冷却効果を超えるときに発生します。これらの粒子が高密度燃料層に十分に吸収されると、核融合反応の波が発生し、点熱を取り囲む重水素と三重水素（水素の 50 つの同位体）の混合物である冷たい燃料に伝播します。粒子によるエネルギー蓄積が燃料加熱の XNUMX% 以上に寄与すると、自立的なフィードバック ループが生成され、エネルギー生成が爆発的に増幅されます。
したがって、簡単に言うと、核融合炉はエネルギー増幅器として機能し、得られる利得は、核融合反応によって生成されるエネルギーと、集束された高エネルギーレーザービームによって引き起こされる燃料によって吸収されるエネルギーとの比によって与えられます。小さな金色の円柱と呼ばれる ホーラム、燃料球が含まれています。間接法と呼ばれるこの方法は、レーザーとレーザーの相互作用によって生成される X 線を利用します。ホーラム 燃料球を圧縮し、直接アプローチよりも優れた圧縮対称性を確保します。
この困難は、プラズマ状態にある使用される燃料にも関係していることを理解する必要があります。簡単に言えば、電子とイオンのセットで構成され、全体的に中性の (つまり、総電荷がゼロである) イオン化ガスです。
プラズマは、 4番目の現状したがって、固体、液体、気体の状態とは区別されますが、「イオン化」という用語は、電子の大部分がそれぞれの原子から剥ぎ取られることを示します。比較的稀ではありますが（稲妻やオーロラなど）、地球上の自然界にも存在しますが、宇宙では既知の物質の 99% 以上を構成しています（星はプラズマの形をしています）。
もう 1 つの問題は、エネルギーを生成するための燃料が十分に高い密度で、十分に長い時間維持されなければならないことです。
最初のエキサイティングな結果は、次の実験で得られました。 12月5 2022、NIFが点火閾値を超えたとき、3,15 MJのレーザーエネルギーを使用して2,05メガジュール（MJ）の核融合エネルギーが生成されました。
レーザーの「トリガー」出力を理解するために、NIF は、アメリカの電力網全体が平均して必要とするのと同じ瞬間出力をターゲットに放出できる 192 個のレーザー ビームを使用します。
実際、 7月30 2023、NIF レーザーは常に 2,05 MJ のエネルギーをターゲットに適用し、3,88 MJ のエネルギー生成を獲得しました。実験は繰り返されました10月8 2023 そして 1,9 回目では、NIF はより少ないレーザー エネルギー (2,4 MJ) を使用して点火を達成し、収量は XNUMX MJ 未満でした。数日後、 10月30 2023、NIFは、初めて大量の点火エネルギー（2,2 MJ）を使用し、これまでに達成された3,4番目に多い中性子生成量であるXNUMX MJの核融合エネルギーを達成するという新記録を樹立しました。
重要な前進だが、正味エネルギーの増加は達成されたものの、核融合発電所の建設にはまだ長い時間がかかるだろう。確かに、2023 年に起こった成功は、核融合による原子力エネルギーの利用はキメラであると考えていた人々を否定しました。批判者たちは、燃料を点火するためにレーザーで必要な精度レベルを達成することは不可能であり、燃料は必要な物理的状態に維持される必要があるという仮定に基づいていた。
その結果は現在有望であり、このクリーンで持続可能なエネルギーを使用できるようになるまでにはまだ約 10 年かかりますが、私たちは、献身的により良い未来を確保できるエンジニアや研究者の育成に投資し続けなければなりません。すべての人のために。
（最初に公開された記事 https://www.ocean4future.org)
画像: ローレンス・リバモア国立研究所 / ウェブ
