モリリンの一人テクノロジー

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3大オーバーテクノロジー ~核融合発電編~

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 オーバーテクノロジーとは

 

それは現在の技術水準を遥かに超え、世界を変えてしまう技術である

 

この3つのテクノロジーはどれか1つでも一国が開発したなら、世界のパワーバランスを崩し支配者としてしまうほどのテクノロジーです

 

今回はそんな3大オーバーテクノロジーの一つである核融合発電についてです

 

核融合発電とは

原子核原子核を融合することにより放出されるエネルギーを利用したもので、太陽の仕組みと一緒とされており、それが核融合炉が『地上の太陽』と言われる1つの要因にもなっている。

 

仕組み

重水素三重水素原子核を融合させることによりヘリウムと中性子を作成する
この時に元の重水素三重水素よりヘリウムと中性子の方が総重量が軽くなり
この重量の差分のエネルギーが放出されることを利用してエネルギーを得られる
重水素三重水素1gで石油約8トンものエネルギーを得ることが可能とされる

 

エネルギーを取り出す方法

核融合反応を起こすには重水素三重水素を超高速でぶつける必要がある
これを行うには加熱装置により1億度以上のプラズマを作り出す必要があり
さらに核融合反応の結果発生するエネルギーでプラズマを1億度以上に維持する必要があり、そのため、この超高温状態を維持して一定の空間に留める必要性が発生する
いわゆる太陽を入れる箱が必要なのである

この核融合を閉じ込める方法は3つあり
・トカマク型
ドーナツ状の磁気を作りその中にプラズマを閉じ込める
・ヘリカル型
ねじれたコイルでドーナツ状の磁気を作りその中でプラズマを閉じ込める
・レーザー方式
レザーで圧縮・加熱してプラズマを閉じ込める

 

メリット
・燃料とする重水素三重水素は海中に大量に存在する
・暴走せず安全性が高い
二酸化炭素や高レベル放射性廃棄物がほぼ排出されない
・エネルギー問題が一気に解決出来る

デメリット
・建造費用が莫大に高い
(日米欧などでフランスに建設しようとしている国際熱核融合実験炉【ITER(イーター)】は建造費2兆3000億円の予定)
・地上の太陽と呼ばれるように超高温になる為、入れておく器を作る技術に膨大な時間と費用が必要

 

日本人の勘違い

この核融合発電を原子力発電と勘違いする人が多い、確かに同じ核という文字も付くし二酸化炭素が排出されないことなど類似点もあるが、この2つは似て非なるものです

それではその違いを理解するために原子力発電についても説明させて頂きます

 

原子力発電とは

原子核の分裂による熱で発電を行う発電方法

 

原子力発電の仕組み
火力発電に用いるボイラーの代わりに原子炉を使用したもので、核燃料を核分裂させることにより発生する熱を使用し発電を行う

原子炉の核分裂の仕組み

・原子と電子により物質はできており、それを2つ以上に分裂させることを核分裂という
・原子炉ではウランを核燃料として使用しており、ウランに中性子をぶつけることで核分裂し、その際に発生する大量の熱が発電に使用される
・ウランは中性子をぶつけ核分裂させることで更に2~3個の中性子を発生させるこれをコントロールすることで連続的に核分裂を発生させる

メリット
・日本の様な資源に乏しい国でも少ない資源で大量のエネルギーを得ることができる
・発電時に二酸化炭素が発生しない

デメリット
放射性物質が発生する
放射性廃棄物は処分方法もなく最終処分場もない
・事故が発生すると外部に放射線が漏れる

 

核融合発電は原子力発電とは仕組みも燃料も違うということが分かっていただけ頂けたと思います。

 

核融合発電の注意事項

核融合発電はクリーン・安全・安定・超エネルギーであるように思えますが、実は1つ勘違いがあります。それは、放射性廃棄物はほぼ発生しないのかもしれませんが、燃料であるトリチウム三重水素)と発生した中性子放射性物質であることです

これらによる内部被ばくの可能性は捨てきれないのです

ただ、その確率は原子力発電に比べたら極端に低いということです

 

核融合発電いつから!?

世界初の商業規模の核融合炉 国際熱核融合実験炉(ITER)が2035年に初稼働を行われる予定

場所 南フランス カダラッシュ
参加国 35ヵ国(アメリカ・ロシア・日本・中国・韓国・インドなど)

しかし、本格的運用は2035年から更に10年かかるとも言われている

 

このように莫大な資金で超高技術が必要な核融合発電はまだまだ問題も多くあり、実際の運用となると最短でも2035年とされており、人によっては2045年以降だろうともいう人もいます。

 

おわりに

いかがだったでしょうか?

少しは核融合発電について理解して頂けたでしょうか?

 

もし興味をもたれた方がありましたら、別途『後日談(ゆーるくあさーくてきとうに)』を書かせて頂きますのでそちらも見ていただけたら助かります!!

 

 

 

 

 

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