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1: 一般国民 ★ 2019/06/14(金) 02:41:23.47 ID:CAP_USER
 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。
 
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)
no title

 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。

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)
no title

 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。

(以下略)

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO46032540T10C19A6000000/
12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 04:25:22.88 ID:doWjFlto
温度制御は大丈夫なのかぁ

4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 03:23:28.60 ID:+QrVSDr4
核融合を完成させて、原発の全廃を

46: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 12:10:11.32 ID:CfPEUrS0
これができても原発止められないんだよなぁ
廃炉に30年もかかるので寿命まで使わないと大手電力会社が損をする
廃炉が終わっても放射性物質の保管にさらに金がかかる

2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 02:43:22.97 ID:YU6AA7i1
結局タービン回してるだけじゃねえか!

26: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 10:46:27.50 ID:eFUZMHaq
>>2 それに何か問題でも?

44: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 12:03:32.09 ID:m4zvS6+4
>>2
タービンで発電モーターを回す方法が、最も効率良く大電力を生み出せるからな

13: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 05:58:35.68 ID:RrGuZfA0
数十年前から、保持出来る時間が長くならない
何万度でも一瞬だろ
こういった発表は、研究者と施設の保持にしか聞こえない

22: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 10:16:48.75 ID:+bZw4r5W
>>13
単にお前が知らないだけ、年々成果は上がっていて
プラズマを維持しやすいヘリカル型なら1時間近く保持出来てる

ヘリカル型 - Wikipedia
核融合炉においてトカマク型と並べられるトーラス型の磁場閉じ込め方式の1種で、ねじれたコイルを周回させて閉じ込め磁場を作ることが特徴である。
3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 03:22:01.30 ID:3ildav44
これは偉大なブレークスルーでぜひ 完成させて欲しい。
それと同時に核融合の直接発電も頼むよ!

8: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 03:52:39.86 ID:sElJ6H9D
石油メジャーがあらゆる手段を使って妨害してきそう

9: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 03:57:22.01 ID:3ildav44
>>8
駅馬車や牧場の経営者が鉄道建設を妨害しようとするようなもの。

10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 03:57:28.52 ID:+QrVSDr4
>>8
原発は邪魔されることなく世界中に作られているじゃん
核融合もそれと同じだろ?

73: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 21:22:20.05 ID:sqZhOT7n
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。

76: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 21:32:13.56 ID:ry8uW81c
>>73
同じこと何十年も言われてる

75: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 21:27:35.02 ID:sqZhOT7n
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。

123: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 21:57:36.99 ID:WaYVBlLT
>>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。

124: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 22:00:32.98 ID:jNtYdn3G
>>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

128: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 00:32:16.85 ID:tn2BFgIr
>>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

59: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 19:20:34.74 ID:rPp7oEgt
何億キロも先にゴールがあるのにたった一歩進んで喜ぶ
人間には到底辿り着けないよ
核融合は神の領域

61: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 19:23:22.12 ID:NSe/BvTv
>>59
100%がゴールだとしたら今回の進歩は20~30%くらい
適当なこと言うんじゃないよ

67: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 20:40:02.78 ID:MBXOd5/7
>>61
ローソン条件クリアのさらに3倍、くらいが出来てないといけないんだっけ
ローソン条件に対しても現時点で1/5くらいだったかな
今回ので、1/4くらいまで前進したのかな?
一方で、NIFのレーザー核融合は「三重水素入りのガラス球に当たったレーザーのエネルギー」より大きな核エネルギーを出す事に成功した
だが、そのレーザーを作るのに10倍のエネルギーを使っているとの事でこっちも1/10くらいしか出来てない事になる

Lawson criterion - Wikipedia
The Lawson criterion is a figure of merit used in nuclear fusion research. It compares the rate of energy being generated by fusion reactions within the fusion fuel to the rate of energy losses to the environment. When the rate of production is higher than the rate of loss, and enough of that energy is captured by the system, the system is said to be ignited.
(ローソン条件は、 核融合研究で使用される性能指数である。融合燃料内の融合反応によって生成されるエネルギーの割合を、環境に対するエネルギー損失の割合と比較する。 生産率が損失率よりも高く、そのエネルギーがシステムによって捕捉されると、システムは点火されたと言われる。)
国立点火施設 - Wikipedia
国立点火施設(National Ignition Facility、NIF)は、アメリカ合衆国カリフォルニア州リバモアのローレンス・リバモア国立研究所にある、レーザー核融合実験施設である。
83: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 22:25:12.41 ID:6NydfWb2
>>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。

ITER - Wikipedia
国際協力によって核融合エネルギーの実現性を研究するための実験施設である。この核融合実験炉は核融合炉を構成する機器を統合した装置であり、ブランケットやダイバータなどのプラズマ対向機器にとって総合試験装置でもある。計画が順調に行けば原型炉、実証炉または商業炉へと続く。
17: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 09:38:14.19 ID:dC9rDu4R
海水中の重水素って生物の栄養源になってないの?
それを取り除いてしまうとどういった影響があるかっていうのはまだ分かってない?

18: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 09:54:30.01 ID:r6PfvSty
>>17
通常の水素は陽子1つと電子1つから成り立つ
重水素(デューテリウム)はそこに中性子が1つ、三重水素(トリチウム)は中性子が2つ追加される
これらは自然界に一定量存在し、普通の水にも少なからずH2Oの状態で存在している
それを普通の水と分けて重水と呼ぶ
中性子が増えたところで電気的な性質は変わらない為にあってもなくても生物にはたいした影響はない

と思いきや、重水のみを精製して植物に水として与えると植物は枯れてしまい
生物に水の代わりに与え続けると生物は死んでしまう
むしろ、ない方がありがたいんじゃね?

95: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 12:59:15.59 ID:4MTZylLT
>>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

97: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 13:08:06.08 ID:8yAdUtm+
どうやって温度測るんだっけ?

98: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 13:16:51.95 ID:yvDLlZM7
>>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

165: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 12:50:50.87 ID:v/gY+AOH
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

167: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 13:04:15.96 ID:kEqYYEom
>>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

169: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 13:22:07.91 ID:+fQ+4QUr
>>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

176: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 21:38:54.67 ID:kEqYYEom
密度も含めて温度だよ
そもそも温度上がってる理由が圧力なんだから

原子核というプラス同士の核が接近して融合するにはクーロン斥力のポテンシャルを突破しないといけない
温度が上がると並進速度が上がって、並進エネルギーが上がって電気的エネルギーに打ち勝って核融合する

太陽はそれが無理なのよね
no title

137: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 08:02:25.63 ID:a5ugpV0/
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。

140: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 08:17:33.74 ID:JGArQZlm
>>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

157: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 11:13:35.70 ID:+fQ+4QUr
>>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

139: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 08:09:00.92 ID:Lc1gSfzk
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?

151: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 10:54:49.04 ID:ds4RiCcf
>>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

150: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 10:54:46.94 ID:g3x55dkg
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

153: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 10:58:51.21 ID:4gZSlkYQ
>>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

154: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 11:03:38.11 ID:kEqYYEom
>>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

ブランケット - Wikipedia
核融合炉の内壁を構成する装置のひとつ。冷却、燃料生産、遮蔽の3つの機能を担う。高速増殖炉においても、燃料増殖と遮蔽のために置かれる、ウラン238の燃料棒の事をブランケット燃料と呼ぶ。
158: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 11:14:08.34 ID:K3LUCEwp
>>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

71: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/14(金) 21:17:22.49 ID:99FoiJt3
実用化は100年後でも無理と予想
まあ開発過程でいろんなブレイクスルーが起きると思うし基礎研究は続けてくれ

117: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 20:48:37.09 ID:PthTsh/c
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

118: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 21:06:04.58 ID:jNtYdn3G
>>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

129: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 05:05:58.91 ID:E7gVNhwO
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

131: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 07:39:34.94 ID:JGArQZlm
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

144: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/16(日) 09:41:40.09 ID:+fQ+4QUr
>>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

89: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/06/15(土) 02:04:43.55 ID:AoS1uXhn
俺が生きてる内に完成するかな


転載元:https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1560447683/
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