磁気閉じ込め融合とは何ですか？

磁気閉じ込め融合は、磁場で血漿（イオン化ガス）を懸濁し、その温度と圧力を大きなレベルに上げることを伴う核融合へのアプローチです。 核融合は、水素、重水素、トリチウム、またはヘリウムの光原子核が大きな温度と圧力で融合したときに生成される核エネルギーの一種です。 すべての太陽の光と熱は、そのコアで進行中の核融合反応に由来します。 これを通して、太陽がまったく存在する可能性があります。融合反応の外向きの圧力は、重力崩壊の傾向のバランスをとります。

人類は核分裂エネルギーを活用しています - 核核の分解 - 原子力のために、融合力の成功は依然として私たちを避けています。 これまでのところ、融合電力を生成するあらゆる試みは、生成するよりも多くのエネルギーを消費します。 磁気閉じ込め融合は、核融合に対する2つの一般的なアプローチの1つです。もう1つは慣性閉じ込め融合です。強力なレーザーを備えた燃料ペレット。 現在、各パスを追求している数十億ドルのプロジェクトが1つあります。米国の国立点火施設は慣性閉じ込め融合を追求しており、国際的な熱核実験反応器である国際プロジェクトが磁気閉じ込め融合を追求しています。

磁気閉じ込め融合の実験は、物理学者で天文学者のライマン・スピッツァーがステラーを構築した1951年に始まりました。 1968年にロシアの科学者がトカマックの設計を一般に提示した1968年に大きなブレークスルーが行われました。これは、ほとんどの磁気閉じ込め融合装置の設計となるトーラスです。 1991年には、英国での開始（小さなタイトなアスペクト比トカマック）、Spheromak、または球状のトカマックの建設にさらに前進しました。 テストにより、このデバイスは約3回であることが示されましたs融合反応を開始する際にほとんどのTokamaksよりも優れており、Spheromaksは融合研究で継続的な調査分野であり続けています。

融合反応が効率的であるためには、トカマック反応器の中心を約1億ケルビン温度に加熱する必要があります。 このような高温では、粒子は途方もない運動エネルギーを持ち、常に逃げようとしています。 ある融合研究では、磁気閉じ込め融合の課題とバルーンを絞る課題と比較します。片側で強く押すと、別の側に飛び出します。 磁気閉じ込め融合では、この「飛び出す」ことにより、高温粒子が反応器の壁と衝突し、「スパッタリング」として知られるプロセスで金属のビットを削り取ります。 これらの粒子はエネルギーを吸収し、閉じ込められたプラズマの総温度を下げ、適切な温度を達成することを困難にします。

融合力を習得できれば、それは人類のための比類のないエネルギー源になる可能性があります、しかし、最も楽観的な研究者でさえ、2030年以前に商業発電を期待していません。