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「長い脚」のある融合反応器の設計は、約束を示しています

「長い脚」を備えた融合反応器の設計とは、長期的で持続的な操作の可能性がある概念を指します。これらの設計は、従来の融合反応器の設計に関連する課題を克服することを目的としており、多くの場合、プラズマ閉じ込め、燃料効率、材料科学への革新的なアプローチが特徴付けられます。長い脚を持ついくつかの有望な融合反応器の設計があります:

1。ステラレーター:

ステラレーターは、ねじれた磁場構成を利用してプラズマを閉じ込める融合反応器の設計です。トロイダル磁場に依存するTokamaksとは異なり、ステラレーターは、外部電流ドライブを必要とせずに連続動作の利点を提供します。ドイツのウェンデルシュタイン7-Xやドイツのグレイフスワルドのヘリアスステラレーターなどのステラレーターのデザインは、長期的な可能性のために積極的に開発および研究されています。

2。球状のトカマク:

球状のトカマクは、従来のトカマクと比較して、アスペクト比が小さい(メジャーとマイナー半径の比率)が小さいコンパクトでハイベータトカマックデザインです。このコンパクトな設計により、プラズマ圧力の上昇と潜在的に高い融合密度が可能になります。米国のプリンストンプラズマ物理学研究所のNSTX-Uのような球状のトカマク、英国の融合エネルギーセンターのマストUは、長期および定常状態の運用を調査しています。

3。タンデムミラーリアクター:

タンデムミラーリアクターは、磁気ミラーの原理と閉じ込めの原理を組み合わせて継続的な動作を実現する融合反応器の概念です。彼らは一連の磁気ミラーを使用してプラズマを軸方向に閉じ込め、血漿安定性を改善します。カリフォルニア大学バークレー校のタンデムミラー実験(TMX-U)や日本のガンマ10タンデムミラーなどのタンデムミラーリアクターの設計は、プラズマの閉じ込めと安定性の観点から有望な結果を示しています。

4。フィールド反転構成(FRCS):

フィールドに反転した構成は、高ベータ、自己組織化された磁場構造を利用するコンパクトな融合反応器設計です。 FRCは、高温血漿閉じ込めと定常状態の動作の可能性があります。マサチューセッツ工科大学(MIT)のFRC-2実験や東京大学のTPE-RX実験などの研究施設は、FRCSの行動と安定性を調査しています。

5。慣性融合エネルギー(IFE):

IFEアプローチには、高エネルギーレーザーまたは粒子ビームの使用が燃料ペレットを圧縮および加熱し、慣性融合を引き起こします。継続的な動作という意味では長い足の設計ではありませんが、IFEリアクターは融合収量が高い可能性があり、高い繰り返し速度で脈動する可能性があります。米国のローレンスリバモア国立研究所にある国立イグニッション施設(NIF)や、フランスのレーザーメガジュール(LMJ)などの施設は、IFE研究を積極的に追求しています。

長い脚を持つこれらの融合反応器の設計は、持続的な融合エネルギーを達成するための有望な手段を表しています。ただし、各設計には独自の課題と制限があり、商業的な融合能力を実現する前に重要な研究開発が依然として必要であることに注意することが重要です。

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