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核融合反応器のしくみ

核融合反応器がどのように機能するか

核融合は、2つ以上の原子核を組み合わせて単一の重い核を形成するプロセスです。このプロセスは、大量のエネルギーを放出し、電力を生成するために使用できます。

核融合反応器は、核融合によって放出されるエネルギーを活用するように設計されたデバイスです。これらの原子炉はまだ開発中ですが、核融合反応器の設計にはいくつかの異なるタイプがあります。

核融合反応器の種類

核融合反応器の最も一般的なタイプは、トカマック反応器です。トカマック反応器は、磁場を使用して、高温のイオン化ガスであるプラズマを閉じ込めます。プラズマは非常に高い温度に加熱され、これにより、血漿中の原子の核が融合します。

別のタイプの核融合反応器は、ステラレーター反応器です。ステラレーターリアクターも磁場を使用してプラズマを閉じ込めますが、ステラレーターリアクターの磁場は、トカマックリアクターの磁場よりも複雑です。このより複雑な磁場は、プラズマが不安定になるのを防ぐのに役立ちます。

核融合反応器の課題

核融合反応器の開発に関連する多くの課題があります。課題の1つは、核融合が発生するために必要な高温と圧力を作成して維持することが困難であることです。もう1つの課題は、血漿を核が融合するのに十分な長さに限定されなければならないことです。

核融合反応器の潜在的な利点

核融合反応器には、以下を含む多くの利点を提供する可能性があります。

* 豊富な燃料: 核融合反応器の燃料は、地球の海洋に豊富な水素の同位体です。

* クリーンエネルギー: 核融合反応器は温室効果ガスを生成しないため、クリーンなエネルギー源です。

* 安全: プラズマは磁場に閉じ込められているため、核融合反応器は本質的に安全です。

核融合反応器の状態

核融合反応器はまだ開発中ですが、近年大きな進歩があります。 2021年、英国のヨーロッパトーラス(JET)トカマックリアクターは、59メガジュールの記録的な融合エネルギー出力を達成しました。これは、市販の核融合反応器を開発するための道の重要なマイルストーンです。

結論

核融合反応器は、清潔で安全で豊富なエネルギー源を提供する可能性があります。ただし、核融合反応器を商品化する前に克服する必要がある多くの課題がまだあります。

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