巨大プラズマ銃が無限の核融合パワーへの答えになる

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水素原子を一緒に叩きつけるだけで、ゼロエミッションで無限のエネルギーを生成することは、何十年もの間、幾分パイプの夢でした。現在、科学者たちは、未来の実験と数十のプラズマ銃のおかげで、実現可能な核融合力に少し近づいているかもしれません。

36基のプラズマガンのうち18基がマシンに配置されており、核融合パワーを実現できます。これらの銃は、ロスアラモス国立研究所のプラズマライナー実験(PLX)の主要コンポーネントであり、問​​題への新しいアプローチを使用しています。 PLXが機能する場合、単一陽子水素原子を2つの既存の方法で結合して、2陽子ヘリウム原子を形成します。そのプロセスでは、燃料のスペックごとに大量のエネルギーが生成されます。これは、重原子の分裂(核分裂)よりもはるかに多くなります。 PLXで開拓された方法が科学者に、実際の使用に値するほど十分に効率的にそのエネルギーを生成する方法を教えることが期待されています。

核融合の約束はそれが大量のエネルギーを生み出すことです。 2つの水素原子がヘリウムに結合するたびに、それらの物質のごく一部が大量のエネルギーに変換されます。

核融合の問題は、そのエネルギーを有効な方法で生成する方法を誰も理解していないことです。

原則は非常に単純ですが、実行は課題です。現在、世界中にたくさんの水素核融合爆弾があり、それらのすべてのエネルギーを瞬時に放出して、自分自身(およびその他すべてのマイル)を破壊することができます。ときどき子供がプレイルームに小さく効率の悪い核融合炉を作ることさえできます。しかし、既存の核融合炉は、生成するよりも多くのエネルギーを吸収します。機械が消費して反応を生成するよりも多くのエネルギーを放出する、制御された持続的な核融合反応を作成することに成功した人はいません。

PLXが組み合わせる2つの方法の最初の方法は、磁気閉じ込めと呼ばれます。これは、トカマクと呼ばれる核融合炉で使用されています。トカマクは、強力な磁石を使用して、過熱された超高密度の溶融原子のプラズマをマシン内に吊り下げ、溶融を維持し、脱出しないようにします。これらのうち最大のものは、フランスの25,000トン(23,000メートルトン)の機械であるITERです。しかし、そのプロジェクトは遅延とコスト超過に直面しており、楽観的な予測でさえ、BBCが2017年に報告したように2050年代まで完成しないことを示唆しています。

2番目のアプローチは、慣性閉じ込めと呼ばれます。エネルギー省の別の施設であるローレンスリバモア国立研究所には、この方法で核融合を行っている国立点火施設(NIF)と呼ばれる機械があります。 NIFは基本的に、水素を含む小さな燃料電池で超強力レーザーを発射するための非常に大きなシステムです。レーザーが燃料に当たると、水素が加熱され、燃料電池内に閉じ込められて溶融します。 NIFは稼働していますが、使用する以上のエネルギーを生成しません。

プラズマライナー実験は、ロスアラモス国立研究所で撮影されています。 (画像クレジット:ロスアラモス国立研究所)

PLXは、American Physical Society(APS)の声明によると、これら2つとは少し異なります。トカマクのように、磁石を使用して水素を閉じ込めます。しかし、その水素は、NIFで使用されるようなレーザーの代わりに銃を使用して、デバイスの球状チャンバーの周りに配置された銃から発射するプラズマのホットジェットによって融合温度と圧力にされます。

APSによると、PLXプロジェクトを率いる物理学者は、すでに設置されている18門の銃を使用して初期の実験を行っています。これらの実験は、プラズマジェットがマシン内で衝突したときの動作に関する初期のデータを研究者に提供し、研究者は昨日(10月21日)、フロリダ州フォートローダーデールでのプラズマ物理学のAPS部門年次総会でそのデータを発表しました。これらの種類の衝突でプラズマが衝突したときにプラズマがどのように動作するかについては、相反する理論モデルがあるため、そのデータは重要であると研究者らは述べた。

ロスアラモス氏は、2020年初頭に残りの18門の銃を設置し、その年の終わりまでに36門のプラズマガンバッテリーを使用して実験を行うことを望んでいると語った。

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