核融合炉
2022年3月10日トカマク・エナジー(英国)がプラズマ温度1億°Cを達成。球状トカマク型。2030年代初頭の核融合パイロットプラントの運転開始を目指している。 出資金額は約76億円。
コモンウェルス・フュージョン・システムズ(米国)。2030年代初期までに商用化を目指す。 小型のトカマク型の実証装置を2025年に向け建設中。
ジェネラル・フュージョン(加)。磁化標的核融合炉。実証プラントを2025年稼働予定。
ヘリオンエナジー(米)。2021年7月商用核融合炉を着工。
TAEテクノロジー(米)。逆転磁場配位型炉。2030年迄にプロトタイプ炉の稼働を目指している。
ヘリカル・フュージョン(日)。ヘリカル型。核融合科学研究所の研究者らによるスタートアップ。
核融合反応は、2つ以上の原子核が十分な時間近づいたときに起こり、原子核を引き寄せる核力が、原子核を引き離す静電気力を上回ったとき、より重い原子核に融合する。鉄56より重い原子核の場合、反応は吸熱反応であり、エネルギーの投入を必要とする。 鉄より重い原子核は陽子の数が多く、反発力が大きい。 鉄56より軽い原子核の場合、反応は発熱反応であり、融合するときにエネルギーを放出する。水素は、原子核に陽子1個だけを持つため、核融合を達成するのに必要なエネルギーは最も少なく、正味のエネルギー出力は最も大きい。また、水素は電子を1つしか持っていないため、完全にイオン化するのが最も簡単な燃料である。
原子核間の反発しようとする静電相互作用は、陽子や中性子の直径であるおよそ1フェムトメートルの範囲でしか働かない強い核力よりも、長い距離で働く。核融合を起こすためには、強い核力が静電気力による反発に打ち勝つのに十分な運動エネルギーを供給して、燃料原子が互いに接近する必要がある。「クーロン障壁」とは、燃料原子を十分に近づけるために必要な運動エネルギーの量のことである。
『最新核エネルギー論 エネルギー技術としての「核分裂」と「核融合」』学習研究社、1990年4月1日発行
『プラズマエネルギーのすべて』日本実業出版社、2007年3月1日発行