核融合、記録を次々と更新中

核融合
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カナダ・中国・ドイツ・フランスがそれぞれ核融合分野で記録を更新したと報告されているが、そのほとんどはプラズマ安定性に関する局所的な記録であり、実際の核融合反応や正味エネルギー生成には至っていない。一方でTrump MediaがTAE Technologiesと合併を発表し、株価が急騰。ドイツの新首相Friedrich Merzも核融合への期待を表明するなど、政治・経済面でも核融合への注目が高まっている現状を、科学的な視点から冷静に分析した内容である。

Nuclear Fusion Breaks Multiple Records
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世界各地で相次ぐ核融合の「記録」

カナダが最近、核融合の世界記録を更新しました。中国も。ドイツも。そしてフランスも。それだけでなく、トランプ大統領のソーシャルメディア・テクノロジー企業、Truth Socialを運営する会社が、核融合専門のスタートアップとの合併を発表しました。

さらにドイツのFriedrich Merz首相は、ドイツが風力タービンを不要にするほどの核融合発電所を初めて保有することになるだろう、と語っています。これはすごいことですよね。どうやら核融合レースが本格的に始まっているようです。では、最近の動向が何を意味するのか、詳しく見ていきましょう。

核融合の主要技術:磁場閉じ込めと慣性閉じ込め

核融合で最もよく研究されている技術は、トカマクやステラレーターなどの装置を使って、磁場によって核プラズマを閉じ込めて加熱するものです。これを「磁場閉じ込め」と呼びます。

2番目に一般的な技術は、燃料をターゲットに封じ込めて、レーザーや粒子ビーム、固体ペレットなどを撃ち込むことで核融合を引き起こすもので、「慣性閉じ込め」と呼ばれます。そしてこの両方を組み合わせたハイブリッドなアプローチも存在します。

カナダGeneral Fusionの記録

最初の新記録は、カナダのGeneral Fusionという会社から生まれました。ハイブリッドアプローチを採用している数少ない企業の一つです。彼らは磁場でプラズマをリング状に保持する、トカマクに近い方式を使っています。ただし、そのリングの外側には溶融金属の層があり、それを内側に向けて押し込む仕組みになっています。これによってプラズマに追加の圧縮圧力がかかり、理論上は核融合が起こりやすくなるというわけです。

ではその記録とは何だったのか。話題になったのは、1秒あたりに生成される中性子の数、約6億個というものです。中性子数は核融合の速度を定量化するのに便利な指標なので、確かに注目すべき数字ではあります。

ただし、同社のウェブサイトを見てみると、その記録は実は1年前のものなんです。しかも、これはこの特定の技術方式における記録であって、実質的にこの会社しか使っていない方式での話です。トカマクははるかに高い中性子フラックスを達成しており、核融合反応をより長い時間持続させています。これはまるで、先週火曜日に自分で考案したスポーツで世界記録を樹立するようなものですね。

中国・ドイツ・フランスの記録

次に話題になった「記録」は中国のものです。これは「中国実験高度超伝導トカマク」、略してEASTと呼ばれる装置から生まれました。注目すべき成果は、非常に高い密度において、プラズマが通常不安定になるとされる限界を超えた状態で、記録的な時間にわたってプラズマを安定に維持したというものです。

結果は最近発表された論文で公表されており、プラズマ制御技術が本当に向上していることを示す重要な進歩と言えます。ただし、これらの実験では核融合反応は起きていません。

ドイツの記録はWendelsteinステラレーターからのものです。トカマクに似た装置ですが、より複雑な形状によってプラズマの安定性維持が容易になっています。記録となったのは「トリプルプロダクト」と呼ばれる値、つまり温度・密度・プラズマを安定に保持できた時間の積です。ただしこちらも、この装置における記録であり、実際の核融合反応は起きていません。

フランスの記録は確かにプラズマ安定性維持における世界記録ではありましたが、やはり核融合反応は起きていない。つまりここでも、プラズマ制御における急速な進歩は見てとれるものの、核融合そのものには至っていないという状況です。

Trump MediaとTAE Technologiesの合併

続いて、Trump MediaとTAE Technologies、アメリカ企業との合併の話です。TAE Technologiesもまた、核融合へのハイブリッドアプローチを採用しています。プラズマのリングを生成し、そこに水素原子のビームを照射することで圧力と温度を上げ、核融合を起こす仕組みです。

試作炉を持っており、実際に核融合が起きたことも実証しています。ただし現在の全てのアプローチと同様、正味エネルギーの生成にはまだほど遠い状況です。それでも、この合併のニュースを受けてTrump Media & Technology Groupの株価は急騰しました。これもある意味、一種の「融合反応」ですね。

なぜメディア企業が核融合企業と合併するのかは分かりませんが、想像するのは難しくありません。おそらくTrump MediaはAI関連の先端技術分野に多角化を図り、いずれは核融合でデータセンターに電力を供給したいのでしょう。MicrosoftやGoogleをはじめ多くのテクノロジー企業が、同じ理由ですでに核融合に投資しています。

ちなみに、私の科学ニュースのテキスト版はsciencewtg.substack.comで読むことができます。

ドイツ首相の核融合への期待

最後に、ドイツの首相がなぜあれほど核融合に熱心なのかという話ですが、正確なところは分かりません。ただ、核分裂型の原子力発電を早々に廃止したのは大きな誤りだったと多くのドイツ人が気づき始めた今、国民に将来への楽観論を持ってもらうためではないかと思います。

そして、ドイツが世界初の正味エネルギーを生み出せる核融合施設を持つ可能性は十分あると私は思っています。なぜならドイツ人が得意なことといえば、精密工学だからです。もしうまくいかなかったとしても、その理由を説明する3,000ページの報告書が届くでしょう。

まとめると、プラズマ安定性の維持という点では確かに目に見える進歩が続いています。残る課題は、資金調達の安定維持ではなく……

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