今週、カリフォルニア州のローレンス リバモア国立研究所が国立点火センター (NIF、英語の頭字語) の原子炉でより多くのエネルギーを生成することにより、核融合の歴史的なマイルストーンを達成したというニュースが世界中で話題になりました。反応を解放します。 星を自然に「オン」にするほぼ無限の持続可能なエネルギーをマスターすることに人類を一歩近づけるものですが、ここ地球上の私たちはまだ完全にマスターする過程にあります.
60 階建てのサッカー場 XNUMX つ分の大きさの施設と XNUMX 年の歳月をかけて成し遂げた成果です。 しかし、私たちの太陽から日常的に発せられるエネルギーを再現することを目的としたプロジェクトはこれだけではなく、それが気候変動への答えになるかもしれません.
間違いなく、その可能性と国際的な参加により、世界の基準は、欧州連合、日本、米国、韓国、インド、ロシア、中国の国々が参加するメガプロジェクトである国際熱核融合実験炉（ITER）です。
2006 年に、核融合エネルギーが実際に実行可能なエネルギー源であることを証明する、これまでに製造された中で最も多くの原子炉プロトタイプをカダラッシュ (フランス) で作成するという合意にすべての機関が署名しました。 NIF とは、何よりも、私たちの研究室で星の圧力と温度の状態を再現する方法が異なります。北米のものは慣性閉じ込めシステムに基づいていますが、レーザーを使用して重水素とトリチウムの原子核をエンドウ豆よりも小さい球の内部に圧縮する ITER は、巨大で強力な磁石 (磁気閉じ込め) を使用して、巨大なドーナツ型の容器内で電気が生成される炎のようなプラズマを制御します。
そして、この方法では、NIF よりも効率的にそれを行うことが期待されています。リバモア実験では、反応がトリガーされるのに必要なエネルギーの 500 倍を生成することができましたが、ITER は、このゲインを最大 8 倍増加させることを約束しました。 それだけでなく、その目的は、記録を高出力で 1.500 秒 (25 分強) に、中出力 (80 分) で 2028 秒に延長することです。 XNUMX億分のXNUMX秒。 ただし、まだ XNUMX% の建設段階にあり、実験は少なくとも XNUMX 年まで開始されません。
ヨーロッパの賭け
「しかし、競争はありません」と、セビリア大学の原子、分子、核物理学のエレオノーラ・ビエッツァー教授は述べています。 「彼らに対する私たちの喜び。 それは一部の成果ではなく、社会全体にとって良いことです。」 Viezzer は最近、BBVA Foundation が Royal Spanish Physics Society (RSEF) と共に後援する Physics Awards の 59 つを受賞したことで知られ、ヨーロッパの切り札である Join European Torus (JET) を含む、既存の主要な実験炉のいくつかと協力してきました。エネルギーの「聖杯」を求めて置き去りにされないために。 そして今のところ、何も悪いことは起こっていません.JET、一種の「ミニチュア」ITER、具体的には5分のXNUMXのトカマクモデルが、昨年XNUMX月にXNUMX秒間でXNUMXメガジュールを生成することに成功したからです.
小さく見えるかもしれませんが、物理学の研究の観点からは、まるでプラズマが「凍った」かのようです。 この「小さな」原子炉を管理する官僚機構にも少し起こったことがありました。この原子炉は、ヨーロッパの EUROfusion コンソーシアムによって管理されていますが、Brexit の領域、特にオックスフォード近くの Culham 市にあります。 「それでも、それは行政レベルで出てきているものです。 同僚とは、誰がどこから来たのかを気にしませんが、科学的な協力は同じままです」と Viezzer 氏は指摘します。
JET は、NIF とともに、核融合反応を促進する水素の XNUMX つの同位体である重水素と三重水素を使用して動作する世界で唯一のアクティブな施設です。 重水素はかなり簡単に手に入れることができます。それは海水に存在します。 しかし、トリチウムは取得するのがより複雑な要素です。将来的には、「その場で」生成される南京錠での核融合反応が達成されるだけであり、現時点ではリチウムから抽出する必要があります.
核融合は長期的に放射性廃棄物を発生させないため、事実上無制限で、クリーンで、環境的に持続可能なエネルギー源として提示されています。 核分裂とは異なり、核融合では放射性廃棄物が長期にわたって生成されることに加えて、チェルノブイリやフクシマと同様のエピソードが物理的に発生しませんが、落下した場合、反応は自然に消滅します。
もう 2025 つの優れたプロジェクトは、伝説的なマサチューセッツ工科大学 (MIT) の施設での SPARC です。 いくつかの企業や著名人 (Microsoft の作成者である Bill Gates や、Amazon の大物である Jeff Bezos など) は、高温超伝導磁石に基づくこのモデルに非常に強く賭けており、その作成者は「磁気地球上でこれまでに作成された中で最も強力なフィールド。 実際、彼らは非常に自信を持っており、今回はXNUMX年までに準備が整う磁気閉じ込め装置ですが、NIFのマイルストーンを再現できるプロトタイプを用意すると約束しています.
「SPARCは電気生産原子炉ではなく、私たちのアシスタントが将来の原子炉を最適化し、モデルを検証し、核融合が可能で有望であることを実証しようとする科学的および技術的実験であることに注意することが重要です. 」と、SPARCプロジェクトのプラズマおよび核融合科学のためのMITセンターの科学研究者であるパブロ・ロドリゲス・フェルナンデスは、ABCに説明しました。 «発電プラントの前のこのステップは非常に重要です。なぜなら、私たちが何年にもわたって行ってきた実験は、発電用原子炉に必要な物理的メカニズムにはまだほど遠いため、SPARCやITERなどの中間ステップを持つことです、重要です。」
アジアの「太陽」
西洋だけが人工太陽を持っているわけではありません。 アジアもこの新しいエネルギーに非常に関心を持っています。 日本は、ヨーロッパの協力を得て、今後数か月以内に JT-60SA を発足させる予定です。 茨城県にあり、JETと同じトカマク型になります。 しかし、それはそのサイズを超えるため、ITER が稼働するまではクラス最大のプロトタイプになります。
その一部として、中国にはいくつかのモデルがありますが、最も進んでいるのは実験的な最新の超伝導トカマク原子炉である EAST です。 重水素だけで動作するこのマシンは、科学者によって限界まで押し上げられ、摂氏 120 億 101 万度のプラズマ温度を 1.056 秒間維持することに成功しました。 最低温度17万度で最大70秒（2021分）延長。 EAST ウィークで、韓国は KSTAR プロトタイプを作成しました。これは、100 年 20 月に XNUMX 秒間で摂氏 XNUMX 億度に達することができました。
これらのプロトタイプはすべてまだ実験段階であることを明確にすることが重要です。つまり、現時点では、生成されたエネルギーを電気ネットワークなどに転送するものはなく、商用の核融合炉でもありません。 専門家によると、そのためには、少なくとも次の 2030 年まで待つ必要があります。 ロドリゲス・フェルナンデスは、「エネルギー源としていつ核融合が可能になるかを見積もることは困難です。 しかし、合併に向けた民間融資の動きや、近年の進展により、発電の最初の試作品が見られるのはXNUMX年代後半頃になると思います。 Viezzer 氏も次のように同意しています。 私たちは、この有望な新しいエネルギー源が離陸するのを見る世代になると思います。」
