1。クーロンバリアを克服する ：原子の核は積極的に帯電しており、充電のように互いに反発します。この反発は、核が融合するのに十分に近づくために克服しなければならない高エネルギーの障壁を作り出します。このエネルギー障壁は、クーロンバリアとして知られています。
2。高温と圧力 ：融合反応には、非常に高い温度と圧力が必要です。必要な温度と圧力は、核融合が星を動かす星の中核に見られるものに匹敵します。このような極端な条件を地球上に作成し、維持することは困難です。
3。プラズマ閉じ込め ：融合反応は、血漿と呼ばれる物質状態で発生し、そこでは電子が核から分離されます。融合が発生するのに十分な長さのこの高温プラズマを閉じ込めることは、重要な課題です。プラズマは、特殊な封じ込め方法が採用されていない限り、逃げる傾向があり、エネルギーを失う傾向があります。
4。中性子節と吸収 ：重水素 - トリチウム（DT）融合などのいくつかの融合反応、高エネルギー中性子を放出します。これらの中性子は、反応器材料の損傷を避け、融合効率を高めるために、緩和（減速）し、吸収される必要があります。このプロセスには、原子炉設計に追加のコンポーネントが必要です。
5。燃料密度と反応速度 ：高密度の燃料（核）と十分に高速な反応速度を達成することは、持続的な融合反応に重要です。このバランスは維持するのが困難であり、プラズマの不安定性や不純物などのさまざまな要因が反応速度と安定性に影響を与える可能性があります。
6。材料互換性 ：融合反応器で使用される材料は、高温、中性子照射、および強い磁場に耐えなければなりません。これらの過酷な条件に耐えることができる適切な材料の開発は、複雑で進行中の研究分野です。
これらの課題にもかかわらず、融合研究と技術の進歩は継続的に行われており、長年にわたって大きな進歩が達成されてきました。科学者とエンジニアは、これらの困難を克服し、融合を実行可能なエネルギー源にするために、磁気閉じ込め融合や慣性閉じ込め融合など、さまざまなアプローチに取り組み続けています。
