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【核融合】核融合発電へ一歩前進　プラズマの電子温度が6400万度[06/13]


1 ：2019/06/14 〜 最終レス ：2019/09/06
核融合発電へ一歩前進　プラズマの電子温度が6400万度
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO46032540T10C19A6000000/
2019/6/13 10:50
日経クロステック,日経XTECH,日本経済新聞 電子版

画像：核融合科学研究所の実験装置、大型ヘリカル装置（LHD）の実験室内部。中心の丸い部分がLHD本体（出所:核融合科学研究所）
https://article-image-ix.nikkei.com/https%3A%2F%2Fimgix-proxy.n8s.jp%2FDSXZZO4603286013062019000000-PN1-2.jpg?auto=format%2Ccompress&ch=Width%2CDPR&fit=max&ixlib=java-1.1.1&s=9072f1b12e582811f9a4b0ff8bc15aaa
画像：LHDで生成されたプラズマのイオン温度と電子温度の領域（出所:核融合科学研究所）
https://article-image-ix.nikkei.com/https%3A%2F%2Fimgix-proxy.n8s.jp%2FDSXZZO4603287013062019000000-PN1-2.jpg?auto=format%2Ccompress&ch=Width%2CDPR&fit=max&ixlib=java-1.1.1&s=d8dc3d4ce9255e838315e2c1cd73f96b
画像：LHDのプラズマ真空容器内部（出所:核融合科学研究所）
https://article-image-ix.nikkei.com/https%3A%2F%2Fimgix-proxy.n8s.jp%2FDSXZZO4603288013062019000000-PN1-2.jpg?auto=format%2Ccompress&ch=Width%2CDPR&fit=max&ixlib=java-1.1.1&s=7c55ff530b9ae2e4efaf86ed62ebe8f4

　自然科学研究機構核融合科学研究所は核融合条件の1つであるイオン温度で1億2000万度を維持したまま、電子温度を従来の1.5倍となる6400万度に上昇させたプラズマの生成に成功したと、2019年6月10日に発表した。
　将来の核融合炉の実現に「大きく前進した」（同研究所）という。

　核融合発電は、現行の原子力発電に比べて安全で、燃料が無尽蔵に近い。実用化すれば原子力発電を置き換え、化石燃料がいらなくなるとの期待がある「夢のエネルギー」だ。

　核融合発電を実現するには、1億度以上に達する超高温のプラズマを強力な磁場で閉じ込めて維持する必要がある。プラズマは、分子が電離してイオンと電子に分かれて運動している状態。
　核融合科学研究所はかねて、イオン温度は1億度超を達成していたものの、電子温度は4200万度と低い値にとどまっていた。

　■重水素プラズマで閉じ込め性能を高める

　核融合科学研究所がイオン温度を維持したまま電子温度を高められたのは、重水素プラズマを使い、電子の加熱方法を工夫したことが大きい。

　重水素ガスでプラズマを生成すると、通常の軽水素を使うのに比べて、プラズマの閉じ込め性能を高められることが分かっている。その物理機構は解明されていないが、閉じ込め性能が高いと熱が逃げにくくなる。

　加熱方法の工夫では、マイクロ波を発生させる発振管とプラズマとの間の伝送路を調整した。マイクロ波の入射時期などを変化させることができて、電子温度を高めることに成功した。

　同研究所の大型ヘリカル装置（LHD）を使った実験で実現した。ヘリカル方式は、磁力線で編んだカゴ状の磁気容器内に高温・高密度のプラズマを閉じ込める、磁場閉じ込め方式の1つ。
　核融合を実現する方式にはパルス運転（短時間運転）となるトカマク方式の研究も進むが、「ヘリカル方式は定常運転性能に優れる」（同研究所）とされる。

（日経 xTECH　清水直茂）
［日経 xTECH 2019年6月12日掲載］

2 ：
結局タービン回してるだけじゃねえか！

3 ：
これは偉大なブレークスルーでぜひ
完成させて欲しい。　それと同時に
核融合の直接発電も頼むよ！

4 ：
核融合を完成させて、原発の全廃を

5 ：
で、あと何℃足りないとか達成条件が記事に無し

6 ：
>>5
１億度以上だろ？

7 ：
理系で水素社会を推進するような研究成果を出すのは馬鹿
無駄飯食いの商社儲けさせるだけ

理系がやるべき研究は自宅の屋根のソーラー発電で電気を
全て自給できるようにする研究や自宅で光合成してエネル
ギーを全て自給できるようにする研究

要するにエネルギーを無駄飯食いの商社を介さずに得られ
るようにする研究

トヨタのミライを出すのは自宅で水から水素を自給できる
ようになってからでないとダメ
そこを理解してない理系が意外に多いことに驚く

このスレを見ている理系に人としてのモラルがあるなら、
資源や穀物を右から左に動かして中抜きしてるだけの姑息
で卑しい連中をこれ以上のさばらせるな

もしあなたが水素社会を推進するような開発を任されたら、
重要なデータを見なかったことにしてスルーしたり文系男
の真似して毎日会社でぼけーとして給料貰っとけばいい
どうせ特許は会社の物だ

無能文系に何かを開発する頭は無い、理系が水素社会を推
進するような研究成果を出さなければ無駄飯食いの商社潰
せる

8 ：
石油メジャーがあらゆる手段を使って
妨害してきそう

9 ：
>>8
駅馬車や牧場の経営者が
鉄道建設を妨害しようと
するようなもの。

10 ：
>>8
原発は邪魔されることなく世界中に作られているじゃん
核融合もそれと同じだろ？

11 ：
>>10
東芝がハメられたよね

12 ：
温度制御は大丈夫なのかぁ

13 ：
数十年前から、保持出来る時間が長くならない
何万度でも一瞬だろ

こういった発表は、研究者と施設の保持にしか聞こえない

14 ：
おれが錬金術の魔法の言葉を教えてやる。
「高温、高圧環境つくることで継続的に採算負けしないように儲けさせてください、神様!!」

でも錬金術が進化すれば人間がハビタブルゾーンの惑星に移住するとき簡単に環境を変えれる
よね。未来人はわざわざ鉄鉱石から毎年18億トン近くの鉄を作って環境に負担与えてる野蛮
性にびっくりすると思うぞ。今のチャイナの過剰生産も馬鹿げてるよね。

15 ：
Iterの試験運転は2025年頃だっけ？

16 ：
>>7
理系ならば、核融合発電だろう。

17 ：
海水中の重水素って生物の栄養源になってないの？
それを取り除いてしまうとどういった影響があるかっていうのはまだ分かってない？

18 ：
>>17
通常の水素は陽子1つと電子1つから成り立つ
重水素(デューテリウム)はそこに中性子が1つ、三重水素(トリチウム)は中性子が2つ追加される
これらは自然界に一定量存在し、普通の水にも少なからずH2Oの状態で存在している
それを普通の水と分けて重水と呼ぶ
中性子が増えたところで電気的な性質は変わらない為にあってもなくても生物にはたいした影響はない

と思いきや、重水のみを精製して植物に水として与えると植物は枯れてしまい
生物に水の代わりに与え続けると生物は死んでしまう
むしろ、ない方がありがたいんじゃね？

19 ：
この手の技術は何歩進めば実現するんだ？

20 ：
プラズマ、プラズマ♪

21 ：
海温め装置改か
原発の六千倍温暖化しそう

22 ：
>>13
単にお前が知らないだけ、年々成果は上がっていて
プラズマを維持しやすいヘリカル型なら1時間近く保持出来てる

23 ：
ちなみにこれも原発ですｗ

核融合も原子力だよ？
底辺には無理だろうね

24 ：
先端技術を国費で研究するの、やめろ

今の日本は国力強くないんだし、開発しても中国にパクられて終わりだろ。
なんで人類全体の研究を、日本人だけの費用でやるんだよ。

25 ：
>>20
プラズマかわいいよプラズマ

26 ：
>>2 それに何か問題でも？

27 ：
エネルギー革命で無尽蔵の生きる糧を得ても人の争いごとは終わらない

28 ：
プリズマドライブ

29 ：
ミニットマン核ミサイル

30 ：
>>22
>単にお前が知らないだけ、年々成果は上がっていて
>プラズマを維持しやすいヘリカル型なら1時間近く保持出来てる
まじで？
それなら耐久性が上がれば実用レベルじゃないの？
起動/終了にどれくらいかかるのか知らんが、バックアップ含め30分運転を4並列くらいで動かせばノンストップ24時間くらい行けそうな気がするが。

31 ：
ビッククランチ

32 ：
音楽＝仕事

33 ：
ｈわえｈｗｆｈｆｈｗｆｈｗｆｈｆはｆｈｈｆｈｆｈｆ
サボタージュマニュアル作成ツール

34 ：
60兆度の火炎

35 ：
M1エイブラムス戦車＝神

36 ：
サンダガ

37 ：
マスター１０

38 ：
昴共和国

39 ：
火炎地獄

40 ：
ハイパー放射ミサイル

41 ：
核融合に必要な電力>核融合で発電される電力

残念だけど今のところはこうなるんだよな

42 ：
プラズマクラスターはシャープだけっ！

43 ：
>>41
そりゃ発電してないからな

44 ：
>>2
タービンで発電モーターを回す方法が、最も効率良く大電力を生み出せるからな

45 ：
>>24
世界中で開発競争してるぞｗ

46 ：
これができても原発止められないんだよなぁ
廃炉に30年もかかるので
寿命まで使わないと大手電力会社が損をする
廃炉が終わっても
放射性物質の保管にさらに金がかかる

47 ：
そのかわり圧力がすごいんでしょう？

48 ：
夢のエネルギー（藁）

49 ：
維持は出来ない

50 ：
>>2
他のエネルギー変換方法を知らないから
現状維持＝詰め込み型教育
開発＝専門分野

51 ：
核融合は夢のまた夢
永遠に夢の中

52 ：
地上の太陽

53 ：
核融合が出す放射線は半端じゃないけどいいのか？

54 ：
>>53
核分裂に比べればかなり少ないだろ

55 ：
>>54
え？

56 ：
>>55
http://www.nifs.ac.jp/ene/qa/qa_03.html

小学生にも分かるように説明されているぞ
読んでみろ

57 ：
太陽も放射線を出してる

58 ：
文系脳の書く記事はこんなもの

59 ：
何億キロも先にゴールがあるのにたった一歩進んで喜ぶ
人間には到底辿り着けないよ
核融合は神の領域

60 ：
>>56
中性子を盛大に放出すると書いてあるやん
もしかして理解してない？

核融合が出す中性子が周りの設備を全て放射化するし

61 ：
>>59
100%がゴールだとしたら今回の進歩は20〜30%くらい
適当なこと言うんじゃないよ

62 ：
>>60
核融合が出す中性子はほとんど熱に変わると書いてあるよ。

63 ：
発電方法が蒸気タービン回す方式からいつになったら脱却できるんだ？

効率悪すぎ

64 ：
>>62
https://www.trendswatcher.net/latest/science/中性子の少ない新型核融合とは/

>従来型の核融合反応では80%の出力が中性子のエネルギーとなる。

65 ：
大月教授「正真正銘のプラズマです」

66 ：
ヘリウム3
中性子は少なくなるけど…

67 ：
>>61
ローソン条件クリアのさらに3倍、くらいが出来てないといけないんだっけ

ローソン条件に対しても現時点で1/5くらいだったかな
今回ので、1/4くらいまで前進したのかな？

一方で、NIFのレーザー核融合は「三重水素入りのガラス球に当たったレーザーのエネルギー」より
大きな核エネルギーを出す事に成功した
だが、そのレーザーを作るのに10倍のエネルギーを使っているとの事で
こっちも1/10くらいしか出来てない事になる

68 ：
でも放射能でるんでしょ？ダメじゃん

69 ：
再生可能エネルギーもいいけど重厚長大大出力発電も産業のためには必要だね

70 ：
>>69
産業いうか冷暖房だけでそれくらいはいるいうか

71 ：
実用化は１００年後でも無理と予想

まあ開発過程でいろんなブレイクスルーが起きると思うし
基礎研究は続けてくれ

72 ：
毎回一歩前進ｗ
50年以上前からそれと同様な事しか言わないｗ
あと一万歩ぐらいあるんじゃないすかねｗ

73 ：
核融合発電はオイルメジャーが開発頑張ってるはず。１００年先を考えたら、先に開発して
シェアおさえた方が儲かるからね。

74 ：
おまえらが童貞卒業するよりは実現可能性ある

75 ：
核融合発電の開発で原油の価値が下がって困るのはどこの国か？アメリカも困るには困るが、
一番困るのは産油国。ロシア、中東、南米など。核融合発電で得をするのはどこか。ＥＵ・日本・インド
・中国など。アメリカの国益に核融合発電はどちらかというとプラスだし、シェアを押さえられれば、
大きな利益を生む。ＥＵをロシア依存から切り離すこともできるしね。

76 ：
>>73
同じこと何十年も言われてる

77 ：
>>64
うん
で、その80％のほとんとが熱に変わるんだろ？
確かに核融合炉は放射化するが、コンクリートも通り抜けられない程度の中性子ならなんとでも止められるだろ
少なくも核分裂炉よりは放射性廃棄物は少ないのは間違いない

78 ：
核融合発電へ一歩前進って一番進んでいるのはトカマク型のJT-60だろ
http://www-jt60.naka.qst.go.jp/figure-J/images/figure_jt60_3.jpg
後継機のJT-60SAの組立が2020年初頭に完成して同年9月にファーストプラズマ予定だ
https://news.mynavi.jp/article/20190523-828280/

79 ：
無知って楽だな

80 ：
この核融合を起こす為に、電気がどれだけ必要なんだ？ｗ

81 ：
USのテキサスインスツルメンツだっけ? 核融合でブレークスルーがあったと言ってたの。
どうしたろ。

82 ：
>>1
とすると
ゼットンの火球の温度は凄いよな

83 ：
>>67
なにを尺度として何合目というのはなんとも言えないが、
結局のところエネルギー増加率Qをどこまで上げられるかという話だわな。

最終目標は3GW(300万kw)の発電を想定すると商用炉のQ値は30に必要だと言われている。達成は未定。
直近の目標は定常運転を考慮しかつ実験炉でコストダウンも考えて10まで落としたITER。これが2025年当たりに達成される可能性が高い目標(ローソン条件も達成見込み)
で現在達成済みなのがQ値1.25を達成したJT-60でこれはローソン条件の手前の臨界プラズマ条件達成。

まあQ値換算だと1.25/30なので全然だわな。
ただ達成条件は対数で伸びて来てたから、7合目くらいまでは来てるんじゃないか。
非常に単純化して言えば、簡単ではないが装置でかくすればプラズマの密度か持続時間伸ばせられるので、
実現するだけなら技術的問題より金の問題で済むほうになってはきている。

84 ：
レーザー核融合

レーザーポインタ照射
https://www.j-cast.com/2019/06/13359941.html

85 ：
レーザーか慣性かどちらか決められない時点でまだまだ実用化は遠いな

86 ：
　
達成したらプロジェクト終了だから
如何にして引き伸ばすかに腐心する研究員（笑）

87 ：
>>7
エネルギー変換効率とかエントロピーとか学んだことがない人達がエネルギー政策の事を語るのは
或る意味オカルトとか宗教とかの信奉者と同じ類の脳の持ち主だと思うようになったと語らなくてはならないらしいと
最近悟ったｗ

88 ：
2040年に日本が世界初の核融合炉実用化するからね

89 ：
俺が生きてる内に完成するかな

90 ：
広がるプラズマ！

91 ：
>>64
熱＝中性子＝放射能（判らないから、別の名をつけ誤魔化す）
プラズマから中性子と電子が生成されている

92 ：
南極を草、花の楽園にしよう

南極大陸の周囲を囲むように原発を建設します。
原発の温排水は、南極の海水を温めます
温められた海水は南極大陸の空気を温めます。
温められた空気は南極大陸の氷を溶かします
やがて南極大陸には、土が現れ、雪は降らなくなり、雨が降ります
南極に、草や花が生い茂る緑(草、花)の楽園になります
人類は原発や核融合で南極の気候を改造する力を得ました。

93 ：
ボーイングがあと２年で核融合炉を実用化するってのどうなった

94 ：
>>92
南極の氷を全て溶かすと
海面は何メートル上昇する？

95 ：
>>17
多すぎると困ることは有るけど、無くて困ることはない
それに宇宙線によって常に生成されているものだから
枯渇することもない

96 ：
>>67 >>83

まあそうやって数十年もしたら増加率３０倍だかが達成したとして
恐ろしい高密度の高速中性子に晒される熱交換システムはまともに動くのでしょうか

ここにまともに答えてくれた人はまだ知らない

97 ：
>>1
どうやって温度測るんだっけ？

98 ：
>>97
素粒子の速度ひいては運動量から量子統計力学的に導く方法がある

だが統計力学という言葉は誤解を招く事が多いなあｗ

99 ：
熱から電気への変換が30％台に乗せる事ができれば世界のエネルギー事情が解決する
核融合なんてなくても無尽蔵のエネルギーが生み出せるようになる
誰か高効率の熱電変換素子を作ってくれ

100 ：
なるほどこれがイスカンダルにある波動エネルギーの根元か


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