英国のJET核融合炉がエネルギー出力の新世界記録を樹立

英国の築40年の核融合炉が永久停止前の最終運転でエネルギー出力の世界記録を達成したと科学者らが発表した。

オックスフォードシャーのジョイント・ヨーロピアン・トーラス (JET) は 1983 年に運用を開始しました。 太陽系で最も熱い点、1億5000万℃に達します。

この原子炉のこれまでの記録は、2021 年に 5 秒間継続した反応であり、 59メガジュールの熱エネルギー。 しかし、2023年後半の最終テストでは、わずか0.2ミリグラムの燃料を使用して、反応を5.2秒間持続し、出力69メガジュールに達し、これを上回った。

これは12.5メガワットの出力に相当し、1万2000世帯に電力を供給するのに十分だと英国原子力庁のミハイル・マスロフ氏は2月8日の記者会見で述べた。

今日の原子力発電所は、 核分裂反応、原子が砕かれてエネルギーと小さな粒子が放出されます。 融合 逆に作用して、小さな粒子を一緒に押し込んで大きな原子にします。

核融合は、結果として何も得られずに、より多くのエネルギーを生み出すことができます。 放射性の しかし、発電所でこのプロセスを利用する実用的な方法はまだありません。

JET は、水素の 2 つの安定同位体である重水素と三重水素の原子をプラズマ中で一緒に鍛えてヘリウムを生成し、同時に膨大な量のエネルギーを放出します。 これは私たちの太陽に電力を供給するのと同じ反応です。 これはトカマクとして知られる核融合炉の一種で、電磁石のリングを使用してドーナツ状にプラズマを収容します。

科学者らは昨年10月にJETで重水素・三重水素燃料を使った最後の実験を実施し、他の実験は12月まで続けられた。 しかし、この機械は現在永久に閉鎖されており、今後 16 年間にわたって廃止される予定です。

フアン・マシューズ 英国のマンチェスター大学の研究者らは、JETが解体する過程で多くの秘密が明らかになるだろうと述べている。例えば、原子炉の内張りがプラズマとの接触によってどのように劣化したか、1グラム約3万ポンド相当の貴重なトリチウムが機械のどこに埋め込まれているかなどだ。回復することができます。 これは将来の研究や商業炉にとって重要な情報となるでしょう。

「少し盛況に終わったのは素晴らしいことだ」とマシューズは言う。 「それは崇高な歴史を持っています。 役目を終えたので、廃止期間中もさらに情報を絞り出す予定だ。 したがって、それは悲しいことではありません。 それは祝われるべきことだ。」

JET に代わるより大型で近代的なフランスの国際熱核融合実験炉 (ITER) は、 完成に近づいている そして最初の実験は2025年に開始される予定だ。

ITER建設プロジェクト副責任者ティム・ルース氏は記者会見で、ITERはエネルギー出力を500メガワット、場合によっては700メガワットまで拡大する予定だと語った。

「これらは私が通常発電所の規模と呼んでいる規模です」と彼は言いました。 「それらは発電施設に必要なコストの最低レベルです。 さらに、高い核融合出力と利得を得るにはタイムスケールを少なくとも 300 秒に延長する必要がありますが、エネルギー生産の観点からはおそらく 1 時間ほど延長する必要があります。 したがって、JET が行ったことは、まさに ITER プロジェクトで私たちがしなければならないことの縮尺モデルです。」

同じ設計を使用した別の原子炉である韓国超電導トカマク先端研究（KSTAR）装置は、最近なんとか 1億℃を超える温度で30秒間反応。

カリフォルニアにあるローレンス・リバモア国立研究所の国立点火施設など、実用的な核融合炉を作るための他のアプローチも世界中で追求されている。 これは、燃料のカプセルに非常に強力なレーザーを照射し、慣性閉じ込め核融合と呼ばれるプロセスを解き放つことに成功しました。 投入されたエネルギーの約2倍。