プラズマを操るポロイダル磁場コイル
- 核融合エネルギー実現のための磁場閉じ込め
核融合エネルギーは、未来のエネルギー源として期待されています。太陽が莫大なエネルギーを生み出している原理である核融合反応を、地球上で人工的に実現しようという試みです。
しかし、核融合反応を起こすためには、太陽の中心部にも匹敵する超高温・高密度状態を作り出す必要があります。地球上でそのような極限状態を実現するために、物質を高温で電離した状態であるプラズマを、強力な磁場を用いて閉じ込める方法が研究されています。
磁場閉じ込め方式を採用した代表的な装置として、トカマクとステラレータが挙げられます。
トカマクは、ドーナツ型の真空容器内にプラズマを閉じ込める方式です。プラズマ自身が電流を流すことで磁場を発生させ、外部からコイルで磁場を加えることでプラズマを安定して閉じ込めます。一方、ステラレータは、複雑にねじれた形状のコイルを用いることで、外部磁場のみでプラズマを閉じ込める方式です。
現在、世界各国でトカマク型の装置を用いた研究が盛んに行われており、国際協力によって建設中の国際熱核融合実験炉(ITER)は、核融合エネルギーの実現に向けた重要な一歩となることが期待されています。