
核融合発電の鍵!プラズマパラメータとは?
- 核融合反応を起こすための条件
核融合とは、軽い原子核同士が融合して、より重い原子核になる反応です。この反応では、元の原子核の質量よりも融合後の原子核の質量がわずかに軽くなります。この質量の差が莫大なエネルギーに変換されるため、核融合は太陽をはじめとする恒星のエネルギー源となっています。
核融合反応を地球上で実現し、エネルギー源として利用しようという研究開発が盛んに行われています。しかし、核融合反応を起こすためには、原子核同士が電気的な反発力に打ち勝って接近し、核力が働く距離まで近づく必要があるため、非常に高いハードルが存在します。
具体的には、約1億度という超高温で原子核の運動を激しくして衝突確率を高めるとともに、原子核の密度を十分に高く保つ必要があるのです。このような超高温・高密度の状態を実現するためには、物質を原子核と電子がバラバラになったプラズマ状態にする必要があります。そして、このプラズマ状態を一定時間以上維持しなければなりません。
このように、核融合反応を起こすためには、克服すべき多くの技術的課題が存在しますが、核融合エネルギーは、資源枯渇の心配がなく、温室効果ガスも排出しない、次世代のエネルギー源として期待されています。