急に核融合について知りたくなったあなたに。
簡単にご説明します。
核融合とは?
非常に高温かつ高圧の環境で、 例えば水素のような軽い原子核同士がぶつかり融合してヘリウムのような重い原子核になること。
英語ではNuclear Fusion。
核融合はその反応の際にとても大きなエネルギーを生み出すので、新しいエネルギー源として現在研究が進められています。
太陽などの恒星は核融合によって生み出されるエネルギーで光輝いています。
核融合反応は、もっとも軽い水素からヘリウムへの核融合が終わったら、次にヘリウム→炭素の核融合とより重い原子への核融合反応へ移っていき(炭素→ネオン→酸素→ケイ素)、最終的には鉄が生成されます。(十分に高温かつ高圧である場合。)
核融合の特徴
核融合は
- 燃料が地球上に豊富
- 比較的安全
- 放射性廃棄物が少ない
などの特徴があります。
現在の原子力発電は核分裂によってエネルギーを生み出していますが、核融合は上記の理由で核分裂よりも良いと考えられています。
いつ実現できる?
2020年1月現在ではまだ本格的な実験すらできていません。
核融合発電がそもそも実現できるかも不明といったところでしょうか。
しかし、様々なプロジェクトが進んでおり、2025年には世界で初めての商業規模の核融合炉が完成する予定 (稼働は2035年予定) です。(下記参照)
上記プロジェクト(ITER)は、総額2兆円を超えるメガプロジェクトで、35か国が分担して様々なパーツを製作していますが、日本が担当している超電導コイルが2020年1月15日に完成しました。(下記参照)
また、早いところでは、中国では2020年に核融合の研究装置が稼働を開始します。(下記参照)
日本でも2020年に完成予定(稼働は2022年予定)の実験装置が建設されています。(下記参照)
いずれにしてもまだ研究段階であり、商業的に利用できるのは2030年以降でしょうか。
最後に
宇宙では何をするにもエネルギーが重要ですが、核融合はエネルギーを生み出す最も良い方法なんだと思います。
なぜなら、宇宙空間ではたくさんの恒星が核融合しており、それらは自然にできたものだから。
自然の摂理というやつでしょうか。
エネルギーがないと人類は地球から出発して遠くの星まで行けないので、宇宙開発が進むにつれて核融合技術の進歩もますます早まりそうです。
エネルギー源が確保されたら次は鉱物資源の確保ですかね。
何か建造物を作るにも地球上の資源には限りがあるので宇宙に開拓しに行くのでしょうか。
参考までに
下記の動画が参考になります。
参考)Wikipedia
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