【核融合】核融合発電へ一歩前進 プラズマの電子温度が6400万度[06/13]
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核融合発電へ一歩前進 プラズマの電子温度が6400万度
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO46032540T10C19A6000000/
2019/6/13 10:50
日経クロステック,日経XTECH,日本経済新聞 電子版
画像：核融合科学研究所の実験装置、大型ヘリカル装置（LHD）の実験室内部。中心の丸い部分がLHD本体（出所:核融合科学研究所）
https://article-image-ix.nikkei.com/https%3A%2F%2Fimgix-proxy.n8s.jp%2FDSXZZO4603286013062019000000-PN1-2.jpg?auto=format%2Ccompress&;ch=Width%2CDPR&fit=max&ixlib=java-1.1.1&s=9072f1b12e582811f9a4b0ff8bc15aaa
画像：LHDで生成されたプラズマのイオン温度と電子温度の領域（出所:核融合科学研究所）
https://article-image-ix.nikkei.com/https%3A%2F%2Fimgix-proxy.n8s.jp%2FDSXZZO4603287013062019000000-PN1-2.jpg?auto=format%2Ccompress&;ch=Width%2CDPR&fit=max&ixlib=java-1.1.1&s=d8dc3d4ce9255e838315e2c1cd73f96b
画像：LHDのプラズマ真空容器内部（出所:核融合科学研究所）
https://article-image-ix.nikkei.com/https%3A%2F%2Fimgix-proxy.n8s.jp%2FDSXZZO4603288013062019000000-PN1-2.jpg?auto=format%2Ccompress&;ch=Width%2CDPR&fit=max&ixlib=java-1.1.1&s=7c55ff530b9ae2e4efaf86ed62ebe8f4
自然科学研究機構核融合科学研究所は核融合条件の1つであるイオン温度で1億2000万度を維持したまま、電子温度を従来の1.5倍となる6400万度に上昇させたプラズマの生成に成功したと、2019年6月10日に発表した。
将来の核融合炉の実現に「大きく前進した」（同研究所）という。
核融合発電は、現行の原子力発電に比べて安全で、燃料が無尽蔵に近い。実用化すれば原子力発電を置き換え、化石燃料がいらなくなるとの期待がある「夢のエネルギー」だ。
核融合発電を実現するには、1億度以上に達する超高温のプラズマを強力な磁場で閉じ込めて維持する必要がある。プラズマは、分子が電離してイオンと電子に分かれて運動している状態。
核融合科学研究所はかねて、イオン温度は1億度超を達成していたものの、電子温度は4200万度と低い値にとどまっていた。
■重水素プラズマで閉じ込め性能を高める
核融合科学研究所がイオン温度を維持したまま電子温度を高められたのは、重水素プラズマを使い、電子の加熱方法を工夫したことが大きい。
重水素ガスでプラズマを生成すると、通常の軽水素を使うのに比べて、プラズマの閉じ込め性能を高められることが分かっている。その物理機構は解明されていないが、閉じ込め性能が高いと熱が逃げにくくなる。
加熱方法の工夫では、マイクロ波を発生させる発振管とプラズマとの間の伝送路を調整した。マイクロ波の入射時期などを変化させることができて、電子温度を高めることに成功した。
同研究所の大型ヘリカル装置（LHD）を使った実験で実現した。ヘリカル方式は、磁力線で編んだカゴ状の磁気容器内に高温・高密度のプラズマを閉じ込める、磁場閉じ込め方式の1つ。
核融合を実現する方式にはパルス運転（短時間運転）となるトカマク方式の研究も進むが、「ヘリカル方式は定常運転性能に優れる」（同研究所）とされる。
（日経 xTECH 清水直茂）
［日経 xTECH 2019年6月12日掲載］ 毎回一歩前進ｗ
50年以上前からそれと同様な事しか言わないｗ
あと一万歩ぐらいあるんじゃないすかねｗ 核融合発電はオイルメジャーが開発頑張ってるはず。１００年先を考えたら、先に開発して
シェアおさえた方が儲かるからね。 核融合発電の開発で原油の価値が下がって困るのはどこの国か？アメリカも困るには困るが、
一番困るのは産油国。ロシア、中東、南米など。核融合発電で得をするのはどこか。ＥＵ・日本・インド
・中国など。アメリカの国益に核融合発電はどちらかというとプラスだし、シェアを押さえられれば、
大きな利益を生む。ＥＵをロシア依存から切り離すこともできるしね。 >>64
うん
で、その80％のほとんとが熱に変わるんだろ？
確かに核融合炉は放射化するが、コンクリートも通り抜けられない程度の中性子ならなんとでも止められるだろ
少なくも核分裂炉よりは放射性廃棄物は少ないのは間違いない この核融合を起こす為に、電気がどれだけ必要なんだ？ｗ USのテキサスインスツルメンツだっけ? 核融合でブレークスルーがあったと言ってたの。
どうしたろ。 >>67
なにを尺度として何合目というのはなんとも言えないが、
結局のところエネルギー増加率Qをどこまで上げられるかという話だわな。
最終目標は3GW(300万kw)の発電を想定すると商用炉のQ値は30に必要だと言われている。達成は未定。
直近の目標は定常運転を考慮しかつ実験炉でコストダウンも考えて10まで落としたITER。これが2025年当たりに達成される可能性が高い目標(ローソン条件も達成見込み)
で現在達成済みなのがQ値1.25を達成したJT-60でこれはローソン条件の手前の臨界プラズマ条件達成。
まあQ値換算だと1.25/30なので全然だわな。
ただ達成条件は対数で伸びて来てたから、7合目くらいまでは来てるんじゃないか。
非常に単純化して言えば、簡単ではないが装置でかくすればプラズマの密度か持続時間伸ばせられるので、
実現するだけなら技術的問題より金の問題で済むほうになってはきている。 レーザーか慣性かどちらか決められない時点でまだまだ実用化は遠いな
達成したらプロジェクト終了だから
如何にして引き伸ばすかに腐心する研究員（笑） >>7
エネルギー変換効率とかエントロピーとか学んだことがない人達がエネルギー政策の事を語るのは
或る意味オカルトとか宗教とかの信奉者と同じ類の脳の持ち主だと思うようになったと語らなくてはならないらしいと
最近悟ったｗ 2040年に日本が世界初の核融合炉実用化するからね >>64
熱＝中性子＝放射能（判らないから、別の名をつけ誤魔化す）
プラズマから中性子と電子が生成されている 南極を草、花の楽園にしよう
南極大陸の周囲を囲むように原発を建設します。
原発の温排水は、南極の海水を温めます
温められた海水は南極大陸の空気を温めます。
温められた空気は南極大陸の氷を溶かします
やがて南極大陸には、土が現れ、雪は降らなくなり、雨が降ります
南極に、草や花が生い茂る緑(草、花)の楽園になります
人類は原発や核融合で南極の気候を改造する力を得ました。 ボーイングがあと２年で核融合炉を実用化するってのどうなった >>92
南極の氷を全て溶かすと
海面は何メートル上昇する？ >>17
多すぎると困ることは有るけど、無くて困ることはない
それに宇宙線によって常に生成されているものだから
枯渇することもない >>67 >>83
まあそうやって数十年もしたら増加率３０倍だかが達成したとして
恐ろしい高密度の高速中性子に晒される熱交換システムはまともに動くのでしょうか
ここにまともに答えてくれた人はまだ知らない >>97
素粒子の速度ひいては運動量から量子統計力学的に導く方法がある
だが統計力学という言葉は誤解を招く事が多いなあｗ 熱から電気への変換が30％台に乗せる事ができれば世界のエネルギー事情が解決する
核融合なんてなくても無尽蔵のエネルギーが生み出せるようになる
誰か高効率の熱電変換素子を作ってくれ なるほどこれがイスカンダルにある波動エネルギーの根元か >>96
動かせなかったら、それを解決する研究を始めるってだけの話だしな。
ところでお前はそんなことを知って何の意味があるの？
お前が納得するような説明をしたら俺は何の得があるの？
まともな答の見本ってのを見せてみなよ 高速中性子は劣化ウランで受け止めて味醂会で燃やせばいい
そうすると磁場封じ込めは不要になって加速器だけあればいいってことになるかもだが
リサイクル考えない燃料を灰になるまで燃やしつくせ核廃棄物もまとめて全部 核融合発電って、核融合炉に電線を取り付けるなどして直接、膨大な電力が得られるのですか？ 核融合炉の中性子で湯を沸かしてタービン回すのです
この中性子でお湯の沸かすのがとんでもなく難しい
ヤカンがどんどん劣化して穴が開いてしまうから、頻繁に交換してないといけない ヘリウム3の核融合なら直接電力がとれるよ、ガンダムとかそれ
ま、そんな日が来るか怪しいのでどうでもいい話だが >>109
ビル・ゲイツインタビュー「私が10大テクノロジーを選んだ理由」
https://www.technologyreview.jp/s/128548/bill-gates-explains-why-we-should-all-be-optimists/
??リストには核融合もあります。
10社以上の企業が様々な方法で核融合に取り組んでいますが、大方はうまくいかないでしょう。
しかしこれらのプロジェクトは、大きな貢献を確実に生み出してくれます。
ですから核融合を支援するのは重要なことだと考えています。 閉じ込め性能が何も書いてない
スカスカ燃料での温度記録なので ローソン条件もクソもない。
あと岐阜で重水素実験するな。 ITERは2035〜2040年で2.5兆円かかります
ヘリカル型だとさらに構造が複雑だから5兆円しますね。
ヘリカルは全然コスパ悪い
複雑でメンテナンスもできない。 核融合できるできる詐欺で半世紀か
もはや核融合ビジネスだな虚業だが(笑) まあ基礎研究レベルで研究続ける分には良いよ
だが莫大な予算をかけてとか必要ない、予算が無限にあるわけじゃないし他に金をかけた方が
マシだろう。正直核融合が一応できても他のエネルギーに比べて現実的に使い物になるかも
疑問だしな。三重水素の核融合は問題も多い。
仮にどうにか実用になったとしても後追いでいい、日本はその方が得意だしな ビルゲイツも核融合がベンチャーで出来るとは思ってないようだが、
開発される新技術に意味があると思ってる
２００年かかる仕事が１００年になる可能性に、カネを使ってくれる富豪がいるってことだ
国がだんだん出してくれなくなってきたから有難いことだ >>117
200年かかる仕事が100年になっても今生きてる人には何の役にも立ってないけどな 本当に１００年になってれば大いに意味がある。
問題は、もとが無限大の場合は何を持ってきても縮まらないことだ。
ビルゲイツがそこをどう思ってるかはわからない。 何兆円注ぎ込めば完成するのか
完成しないと思うけどしたらしたで中国辺りにあっさりパクされるんだろうなあ
もうちょっと要領良く立ち回らないとバカ見るだけだぞ >>75
米国にとりメリットなの？
石油産業の重要性が減るのは米国も同様だし、
EUのロシア依存は減るかも知れないが、世界の米国依存も不要になりますよ。
石油輸送ルートの保護が不要になるので、日欧は米軍にがんばってもらわなくてよくなる。
石油・ガス資源の重要性が減じれば、国際政治の主要なテーマが変わり、同盟関係に
大きな変質が生じるね。 >>123
核融合発電ができても、航空機燃料やガソリンがすぐ不要になるわけでもないと思うが いや要領というかサルが文系で経営陣を固めるために理系を干して追い出した結果中国に行ったってだけだろ
その行動は自社技術を中韓に無償で提供して部品代を下げるという行動にもつながっている つまり要領よく立ち回った結果がこれということですよ >>124
すぐこう言うこと言うバカ(>>123)は、先進国の石油需要の
6割以上が、化学産業（非エネルギー）需要だって常識すら知らないバカなんだよ 人類の将来の電力って核融合しか期待出来ないんだから気長にやるしか無いよなあ 全くそうは思わんな
再生エネでやってく可能性はあるし、そもそも核融合ができるとは思えないし
だいたい、できなければ人類終わりなの？それは流石にどうだかｗ 再生エネも化石燃料ももとをたどれば太陽のエネルギーに帰結する
太陽が存続している限りは、わざわざ地上に太陽を作らなくても、どうにかなる
太陽発電衛星のほうがまだ現実性はある
だが太陽という巨大な核融合炉は５０億年もすると死期を迎える
どうしても人工太陽が必要になるのは、その時だ 神武天皇
ｈdfhfdhfdh:
vagina・
＝人類の夜明け ORAWN-GOAL・GOALーEND＾＾−−−−−−−−−−−ｃｃｍｘｍｂ 、、、、、、、、ｘｘｘｘｘｘｘｘｂｍｂｍｂｍｂｍｂｍｂｍｍｍｍｍｍｍｍｂ」」 それでどうやってその熱で水を沸騰させるんだ？
根交換の仕組みがイメージできない。原子炉ならば核分裂をコントールするから
熱くなってもせいぜい数百度程度だろう。
1億度の高温に耐えられるボイラー（雑な言い方がだ）ってどんなもんよ。 「ポツンと１軒家」作って、山の湧き水、ソーラー、薪ストーブに畑。
交通は、徒歩と村の巡回バス。これで年金が少なくたって生きていける。
むしろ、満点の星と清々しい空気の中で、煩わしい人間関係から解放されて、晴耕雨読。
最後は、延命治療とかせず、寿命に任せて自然に還れば、最高の人生や。 これって実験に失敗したら地球が半分ぐらいふき飛ぶの？ >>137
プラズマ自体は一億度だがそれは真空容器の中で磁場の籠に入れられて浮いているから容器の壁はそこまで温度が上がらない
この真空容器の内壁に沿って、まあボイラーのようなものが設置してあるわけだ
そこから先は核分裂炉と一緒で加圧水を使って、熱を外に取り出すための一次配管が入ってる
核分裂炉との大きな違いは、これら配管の外側から直接高速中性子が降り注ぐことだ
長時間それに耐えられる金属が見当たらないのだ
核融合ではないが核分裂の高速増殖炉が失敗したのも、冷却系を水から溶融ナトリウムに変えて中性子を減速しないようにしたからだ
地球上にある材料でまともなボイラーが作れないからフランスも日本もあきらめた
核融合はここがはるかに難しいのだよ >>138
地熱発電
500坪ハウスで穀物、野菜、香辛料、漢方薬の栽培
500坪ハウスでニジマス養殖
500坪ハウスですっぽん養殖
500坪ハウスで鶏養殖
500坪ハウスで乳牛生産 >>131
数十億年後に人類がいるかも疑問だが、その日まで我々の子孫が生きていたなら
とっくに他星系に進出してるだろうよｗ >>144
他の星系に行くのが難しかったとしても、太陽が赤色巨星になった時、白色矮星になった時、それぞれに太陽から最適な距離まで移動すればなんとかなるかもしれん。 >>1
1億度、1秒、10万分の1気圧相当、これなら核融合が成功
電子は軽いから素早く逃げやすいのかね >>106 >>112
取り出し方は蒸気機関車と大して変わらない
熱でお湯を沸かし、蒸気でホイールを回して発電機につなぐ
火力も原子力も全部そう >>147
すでに言われてるけど、核融合の問題は大量の高速中性子による劣化ダメージを耐えられる素材がない
プラズマは磁場で閉じ込めとけば温度の問題はどうにかなるが またすぐ核とかに反応する
神経症的な奴が出てくるんだろうな >>139
事故は本当にまず起きない
とにかく超燃えにくい燃料を何とかして1秒だけ繰り返し燃やそうとしてるから、ほんのわずか条件が変わった途端に火が消えてしまう
その代わり、スプーン1杯の燃料から石炭10数トン分の穏やかな熱が取り出し続けられるから、
外から見ればちゃんと制御さえ続ければ、まるで燃料無しで熱が取れるようにさえ見える 期待高まる「常温核融合」、三浦工業もベンチャーに出資 | 日経 xTECH（クロステック）
https://tech.nikkeibp.co.jp/dm/atcl/news/16/052912236/
ボイラーおよび関連機器の製造・販売を手掛ける三浦工業は5月15日、「新水素エネルギー」を研究開発する
ベンチャー企業であるクリーンプラネット（東京都港区）が同日実施した第三者割当増資を引き受けたと発表した。
出資金額および出資比率は非公表。
新水素エネルギーとは、微小な金属粒子に水素を吸蔵させ一定の条件下で刺激を加えると投入熱量を
上回るエネルギーを放出する反応システムのこと。通常の燃焼反応（化学反応）と比べて水素1gあたり
数桁以上の大きな放熱量の報告が相次いでいる
何らかの核変換（元素転換）が起きていると推察され、研究者間では「凝縮系核反応」
「金属水素間新規熱反応」とも呼ばれる。将来的に実用化された場合、太陽光や風力発電の
余剰電力を使って水電解で製造した水素（軽水素）を燃料に、CO2を排出しない電力を効率的に生産できる可能性がある。
クリーンプラネットは、2012年に設立したベンチャー企業で、2015年に東北大学と共同で設立した
同大学電子光理学研究センター内「凝縮系核反応研究部門」を拠点に、新水素エネルギーの開発に取り組んでいる。
今年1月には、三菱地所も出資している。
同社は、相対的にコストの安いニッケルと銅、軽水素を主体とした反応系での実用化を目指している。
今後数年以内に熱電素子と組み合わせた100W程度の発電モジュールや既存の蒸気ボイラーを前提とした
発熱デバイスなどのデモ機を完成させ、2022年頃には国内外のエネルギーインフラとの連携を目指す。
英総合学術誌「Nature」は、これまで常温核融合に関する論文を掲載しなかったが、
今年5月号に、論文を含めて常温核融合関連の記事を掲載した。 >>150
核融合反応自体に核ゴミは出ないけど、周りを核廃棄物にしてしまうから厄介 >>153
ブランケットで兵器級プルトニウムがとれて便利じゃんよ >>141
日本以外の国だと地熱で地震が発生したとか騒いでるけど
日本の地熱で地震がどうのという話は聞かない
たぶん日本人が考えている地震のレベルがとんでもなく高く
震度１
外国人「今地震がきたよ！」
日本人「え？」
震度５
外国人「わお！大地震だよ逃げなきゃ！」
日本人「すぐ終わるよ、ものも落ちてないし」
震度７
外国人「おおおお！オーマイゴッド！世界が終わる！」
日本人「おおけっこう揺れてるな、NHKつけてみよっと♪」
外国人は騒ぎすぎなんだ >>140
> 地球上にある材料でまともなボイラーが作れないからフランスも日本もあきらめた
諦めてないよ、特に日本
あと言うまでも無いがロシア、それに中国やインドなど半端に発達した国は殆どやる気満々だしな
いずれ実際に稼働させるだろう。それがどうなるかはさておいて、ね
高速増殖を諦めるのは安全性やリスクを重視する国だけ軽視する国はそんなの気にしない >>153
ある程度の中性子汚染は仕方ない、
生まれるのが中性子の運動エネルギーでそれを熱に変えるのが原理なのだから
ただし、原発と違って放射性の燃料や使用済み燃料は量も少なく問題にはならない
核融合施設の放射性物質の問題は、原発に当てはめると、
未使用と使用済み燃料を全部取り払った後に残った施設で「未だに放射能を帯びてる容器や配管などをどう扱うか」というレベルでの放射能問題だ >>152
核反応にも触媒的なものがあるってことなんだろうけど、まだまだ先の話なんだろうなぁ
でも実験はしやすいから、現象が実際にあるなら熱核融合よりずっと先に実現化しそうだね >>156
平然とできるのは6弱までだな
6強になると、近所の建物が損壊する >>158
プロトン ボロン核融合の方が中性子が出ないから、実用化しやすいかもしれんな 温暖化や再生エネルギーの次のトレンドは核融合か？
成功するにしろしないにしろ「核融合が出来るぞ〜」っていうだけで儲ける奴がいるんだろうな。 常温核融合は燃料電池に近いけど
燃料電池は、軽水素を供給すると電流がながれるんだけど
常温核融合は、軽水素を供給して電流を流すと投入するエネルギーよりも過剰の発熱する感じか
燃料電池は酸素が必要だけど常温核融合は酸素が不要 >>162
> 温暖化や再生エネルギーの次のトレンドは核融合か？
次じゃないからｗ多分お前が生まれるはるか前からやってるからｗ 星の内部では1000万度を超えると核融合が始まるじゃなかったっけ？
太陽の内部は1500万度程って言われてるけど
何で1億度以上必要なの？
誰か説明して下さい >>2
じゃあお前が無尽蔵にある電子だけ取り出してエネルギーにする技術開発してくれよ >>165
臨界プラズマ１億度必要なので
太陽中心の１５００万度では臨界に達しておりません
しかしトンネル効果で非常に低い確率ながら水素原子同士が核融合するのです
つまり太陽はトンネル効果核融合なのです
その結果反応がすごく遅くて発熱量も低く水素の消費速度も低いため
１００億年ぐらいの長い寿命があるのです
中心が臨界超えている巨大恒星はすぐに水素を使いつくすので寿命が短いのです >>165
太陽は温度で核融合してるわけじゃないんじゃね、知らんけど
馬鹿デカイ質量の中心がものすんごい圧力で核融合してるんじゃね
木星の質量でも足りない
温度だけで核融合しようとする人間は神に喧嘩を売ってる >>167
恒星の場合は、温度だけじゃなく重力による高圧のせいだと思ってたが
普通の水素では1500万どころか一億度あっても全然足りない アメリカで１０代の男子がトラックの荷台に積めるくらいの小型核融合炉設計したとかの話はどこいった？ 核融合発電へ一歩前進つってもなあ
プラズマ温度や閉じ込め時間は投入エネルギーに比例するんだし到達温度ががネックなわけじゃないんだよ
理論的な前進てわけじゃないからまだまだ壁は厚い ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
