核融合炉とはどんなの?メリットとデメリットは?
スポンサーリンク
一昔前から化石燃料が枯渇すると騒がれていましたがどうなっているんだ?

と調べたところ、最近の調査では無尽蔵にあると言われているみたいです。

どういう手のひら返し?って感じですが化石燃料にも問題があると私はおもうんですね。

環境問題がなんだとか

なによりもっと効率とかが良いヤツがないかと思っていたところ、

「核融合炉」です。

核融合発電ってどんな発電?

結構昔から研究されているっぽいんですけど、実際のところはどこまで進んでいるんでしょう?

実用化したらどうなるんでしょう?

この記事の内容
核融合反応の原理
核融合炉のメリット
核融合炉のデメリット

核融合とは

ということで核融合とは何でしょう?

核融合は太陽が燃える原理と言われていますが

それを聞くと燃料を直接燃やしていると勘違いするおバカさんがいます。

そんなわけはないのです、真空の宇宙で物が燃えるわけないんです。

私は科学などに詳しいわけではないので調べたことをスーパーざっくり書きます。

核融合の原理

核融合は軽い原子核同士がもの凄いスピードでぶつかり、くっついてそれより重い原子に変わるんです、まさに融合

そしてくっつく前後で重さの合計が減ります。

例:水素,1g+水素,1g=ヘリウム,1.5g  0.5gはどこ?

みたいになるんです。

この無くなった分の質量がエネルギーに変わったんですな。

くっついて重い原子に変わった時にとっても大きいエネルギーが出てくるんです!

アインシュタインの

E=MC^2

ですね!

質量()をエネルギー()に変換すると×(光の速度)^2、のエネルギーが出てくるんです!

「質量」はエネルギーに変換される~世界で一番美しく危険な方程式

 物理学はおもしろい! でも実証に巨額が必要、見返りが少ない? より引用

 

太陽はこの原理で燃え、光を出しています。

太陽もコレで核融合は人工的に太陽を作り出すわけです!

太陽はほとんどが水素でできています。

この水素をくっつけて別の物に変え、でてくる熱や光のエネルギーであんなに長い間、

遠い地球まで光が届くくらいに燃えまくっているわけですな。

この大量のエネルギーを発電に利用しようぜ!

っていうこと!

と文章に書くと凄い単純ですけど実際は色んな科学者の方が頭を悩ませるほどにしんどいものなんです。

現在何に核融合が使われているかと言うと!

水素爆弾です……

核融合発電のメリット

なんだかややこしいことをしようとしていますけど、

そんなことをしてどんなメリットがあるのでしょう?

化石燃料ではアカンのでしょうか?

1燃料がほぼ無限

これが一番のメリットだと声を大にします!

核融合は水素を使うんです。

実際は重水素、三重水素という普通の水素より反応しやすいヤツを使います。

この重水素などの燃料は海からほぼ取り放題なのです。

しかも日本は海に囲まれています、これはもはや水素に囲まれていると言っても過言では無い!

と私は思うんです。

2危険性

今使っている原子力発電は核分裂ですね。

重い原子をカチ割ってそれより軽い原子を作るというイメージで私は覚えてますね。

これは事故るととんでもないことになります。

核融合発電はどうなの?!ということなんですけど、

そもそも核融合は反応が起こる環境を作るのが大変で水素原子がくっつくための環境をこちらが用意するんです。

もし何かしらのアクシデントで機械がぶっ壊れるとその環境が崩れてしまい融合反応が止まるんです。

事故→そのまま機能停止

みたいな感じですね!

なので今の原子炉と比べるとアクシデントが起こった時の安全性は高いと言われている感じです。

核分裂は連鎖的に進んでいる反応の速度をこちらで制御します。

事故るとその制御が出来なくなり、どんどん反応が進んでしますのでヤバイ状況になるのですね。

チェルノブイリや福島がそうなりました。

事故→核分裂が止められない→ピンチ!

という感じでしょうか?

3放射性廃棄物

核分裂で残った物は放射能を出しまくりで

その処理に大変困るわけです↓

しかし核融合では核分裂ほど強烈な物は出ないらしいです。

また核分裂で残った物は数千~数万年近くならないと安全にはなりません。

しかし核融合は数百年ほどで落ち着くのです

ただ放射能が出ないわけではないので…

4夢のクリーンエネルギー

石油などは使うと二酸化炭素などの環境にあまりよろしくないヤツらが出てきますが、

核融合はそんなものはほぼ出ません。

これは核分裂も一緒ですね。

【エンタメよもやま話】究極のクリーンエネルギー「人工太陽」で世界をリードする中国の“高笑い”

5もの凄いエネルギー

1のほぼ無限燃料と合わせてかなりのメリット!

核融合では約コップ1杯ほどの海水から約160リットルの石油と同じくらいのエネルギーを生み出せるという、

ワケワカランくらいのエネルギー効率なのです!このちからで発電するんです!

究極のエネルギーと言われるだけのことはあります!

でもこれは安定して反応を起こせたらの話です……

核融合発電のデメリット

夢のような核融合発電です、早く実現して電気代を思いっきり安くしてほしいんです。

でもそんな究極のエネルギーにもデメリットはあるんですよ!

1核融合時の放射能

メリットでも放射能を書いておいて、デメリットでも放射能を書くとはどういうことなのか?!

確かに核融合は核分裂と比べると放射能の危険性は少ないのでしょう。

しかし上にも書きましたが出ることに変わりはないのです!

この問題は核融合の議題として出てきます。

燃料の三重水素がまず放射線を出しているんです。

そして核融合反応が起こると出てくる中性子線というものが出てきます、放射線です。

この中性子線が周りの物が放射線を出す物質に変えてしまうんです。

このことを放射化というんです。

つまり融合炉が放射性物質に変わってしまうと言われています。

一応材料を研究しまくることでどうにか変化が少ない物を使うことが出来るそうです。

また中性子が出てこないような核融合も研究されています↓!

【核融合】中性子を生成しない熱核融合反応を起こす方法 natureasiaより引用

とりあえず

  • 放射線が今までより少ない→メリット
  • 放射線が出ることに変わりはない→デメリット

と考えが分かれているんでしょうね。

2技術的にムズイ

こらが現在最強の壁でしょう。

原子をくっつける

上にも書いてありますが、文字に書くと本当に簡単ですね。

しかしコレは太陽を地球上に作り出すということです、しかも核融合炉施設の中に納まるように。

現在核融合を起こすには1億度くらいの温度が必要と言われています、一億です。

重水素や三重水素をプラズマという状態にしなくちゃいけないんです。

その時必要な温度です、身近なプラズマの例は炎と雷です。

太陽の中心は約1600万℃と言われていますね。

太陽は馬鹿デカくてかなり重いのでもの凄く強い重力が発生しまくっています。

この温度重力で核融合が起こる環境を太陽は作り出しています。

この技術が問題となっています。

そんな温度を安定して作り出すのがかなりの高難易度なのです!

圧力に関しては

そして太陽の重力を作り出すために磁力線で抑え込む。

レーザーで抑え込む

などの方法を考えていますがそもそも核融合炉にすごいお金がかかります。

お金を使いまくって、色んな人が協力して、

せっかく生み出したエネルギーが全く採算が合わねー!となったら?

とりあえず太陽はすごいんです。

核融合炉の実用化は遠そうです…

人類の夢の究極エネルギーには、技術的な問題という究極の問題が壁となっています!

また放射能の問題をどう解決していくのか!

エネルギー効率の為に放射能問題をシカトするわけにはいかないのです!

youtubeで外人さんが家で小さい核融合炉を作っていました。

私の知識不足でなにをしているのかサッパリわかりませんでしたが…

家でそんなものを作っちゃう化け物もいるので皆で協力して実現を目指してほしいと思うんです。

【追記 2020年1月1日】

中国の次世代「人工太陽」、2020年に運転へ 四川省成都市

AFPBB New より引用

ついに中国が…

人口太陽がどうなるか…この中国の偉業は世界中の皆が注目すべき事だと思います。

日本ファイト!
【追記 2020年3月7日】
2020年前期の中国はコロナウィルスで核融合どころじゃないようです…
スポンサーリンク
おすすめの記事