核融合エネルギーの突破口: 初めて、消費したエネルギーよりも多くのエネルギーを受け取った

米国エネルギー省と国家核安全保障局が本日発表した。

熱核点火の発見ローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）。熱核エネルギーとしては初めて、消費したエネルギーよりも多くのエネルギーが得られる実験が12月5日に実施された。

LLNLで行われた実験で、科学者たちは核融合反応を開始するために 2.05 MJ のエネルギーを費やし、核融合の結果として 3.15 MJ のエネルギー出力を得ました。これは、生成されたエネルギーがシステムの稼働を維持するのに十分になるにつれて、反応が自立するポイントである核融合点火の最初の実証です。

融合とは、2 つの軽い原子核が結合して 1 つの重い原子核を形成し、大量のエネルギーを放出します。 1960 年代、LLNL の先駆的な科学者のグループは、実験室で核融合を誘発するためにレーザーを使用できるという仮説を立てました。科学者たちは、慣性閉じ込め核融合というこのアイデアを 60 年近く研究室で開発してきました。 

National Ignition Center のレーザー エネルギーはホールラウム内で X 線に変換され、爆発するまで燃料カプセルを圧縮します。画像：LLNL

このコンセプトを実現するために、研究室ではますます強力なレーザーシステムを構築しました。近代的な実験施設は体育館ほどの大きさ。施設内では、強力なレーザービームが、恒星や巨大惑星の核や、爆発する核兵器の内部で発生するものと同様の温度と圧力を生み出すと、科学者は述べています。

熱核点火を作成するには、エネルギーレーザーはホールラウムの内部で X 線に変換されます。ホールラウムの壁は、キャビティ内の放射エネルギーと放射平衡状態にあります。燃料カプセルは爆発するまで収縮し、高温高圧のプラズマを生成します。

研究者たちは、熱核点火の世界初の成果がエネルギー開発の新時代を開くと信じています。

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