大日本赤誠会愛知県本部ブログ版”一撃必中”

当ブログは金銭目的ではなく、飽くまでも個人的な主義主張(思想や言論の自由)を表現する場として開設しています。悪しからず!

核融合 1億℃のプラズマ冷やす、量研らが核融合向け新技術 ”ネオン混ぜた水素の氷”

2023年01月20日 10時19分54秒 | 核融合 レーザー核融合 超高温プラズマ ヘリカル型 トカマク型 超電導 絶対零度


量子科学技術研究開発機構(量研)と核融合科学研究所の研究グループは核融合炉内でつくり出す約1億℃の高温プラズマを冷却する新技術を実証した。微量のネオンを添加した水素の氷粒で冷やす。不安定になった高温プラズマは核融合炉の装置を損傷させる恐れがあり、効果的に強制冷却する技術が求められていた。
フランスで建設中の世界最大の核融合実験炉「ITER」では、1億℃以上のプラズマを維持し続けて、50万kWの核融合エネルギー(熱出力)を生み出す実験を計画している。課題の一つがプラズマを閉じ込める磁力線のカゴが崩れる「ディスラプション」と呼ぶ現象への対策だ。ディスラプションが起きると、高温のプラズマが真空容器の内壁に流入してダメージを与える可能性があるため、その兆候を捉えた段階でプラズマを強制的に冷却しなければならない。
プラズマを強制冷却する方法としては、これまでに水素を-260℃以下で凍結させてつくった氷の粒を高温プラズマに投入する手法が世界各国で研究されてきた。氷の周囲に生じる低温高密度のプラズマの塊「プラズモイド」が、高温のプラズマと混じり合って全体の温度が下がる。しかし最近の実験で、プラズモイドとプラズマの圧力差が原因で、プラズモイドがプラズマと混じり合う前に排出されてしまい、十分に冷却できないという問題が明らかになっていた。
そこで、研究チームは水素の氷に約5%のネオンを混ぜる方法を考案した。ネオンは高温プラズマが氷を加熱するエネルギーの一部を光のエネルギーとして外に放出できるため、プラズモイドの圧力上昇を抑えられる。その結果、プラズモイドが高温プラズマから排出されにくくなり、高温プラズマを深部まで冷却できると予想した。


5%のネオンを混合した水素と純粋な水素を投入した場合のプラズモイドの挙動

研究チームは核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)を使って仮説を検証した。LHDでは既に直径3mm程度の氷の粒を投入する装置を運用していた。今回ネオンを混合した氷を扱えるように装置を改造するとともに、1秒間に2万回の頻度(20kHz)でプラズマの温度と密度を計測できる世界最高性能のシステムでプラズモイドの振る舞いを捉えた。その結果、ネオンを混合した水素の氷を投入した場合、純粋な水素の氷を使う場合よりもプラズモイドの排出を抑えられ、高温プラズマを深部まで冷却できることを実証できた。

参考:ITERは、トカマク(Tokamak)方式の装置である。トカマクとはドーナツ状容器・磁場コイルを持つという意味のロシア語の頭字語である。様々な国が、太陽や星の中心核での核反応を地球上で再現するために、あらゆる形の装置を試した1960年代にソ連で開発された。
トカマク、それはまるで星のように、軽原子を重原子に核融合するように設計され、アインシュタインのE=mc2の研究への賛辞を表すものである。つまり、核融合プロセスに起因する質量のわずかな消失から、大量のエネルギーが発生する。核融合燃料(水素の同位体である重水素とトリチウム)の1グラムは、石油の8トン分の電力に相当する。
ITER は間違いなく、今までに作られたトカマクの中で史上最大規模の一番複雑なトカマクになる。世界中の数百の核融合装置によって蓄積された経験から設計されたITERは、核融合エネルギーの利用が科学的、技術的に可能であることを実証するために作られる装置である。

@レーザーもかなり進んできましたが、冷却に関しては皆同じ共通点を克服する必要があります。推移を見守りたいと思います。
そもそも核融合とは、原爆の上を行く水爆です。なんせ、水爆の起爆には原爆を使いますからね。戦後、GHQは被爆国である我が国での核の研究を許し、京都大学では核分裂を、名古屋の名大では核融合(名大プラズマ=ヘリカル型)の研究を許し、京大にはプルトニュウムを与えています。戦後、原子力発電を推進して来た背景がここにあります。
反米左翼が、米国の核兵器には反対するけど、シナやロシアの核兵器には反対しませんし、広島/長崎をその発信基地にして利用しています。恥ずかしいですね。
co2に反対するくせに、火力を止めてクリーンな原発を稼働しろと言えない環境団体のいかがわしさがここにあります。すべてが、化石燃料というか石油メジャーがスポンサーだからです。彼らの影響を受けた、山本太郎のようなただの無知なバカ左翼も多いですけど、ほんと赤面知らずのアホ集団です。何がローテーション。