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2021-09-25

anond:20210924204355

いつか海水(の中の重水素)が枯渇するんか?

それとも海の中で自動生成されるんか?

2021-09-24

anond:20210924202220

核融合炉って燃料は海水おkってのはマジなの?

大体マジやで。燃料として使うのは重水素三重水素の2つやけど、重水素地球上の水素には一定割合で混ざってて海の水から取り出せる。三重水素の方は自然にはあんまりないし、福島原発の処理水の分でも足らんけど、リチウム中性子当てたら核反応で作れるから、壁(ブランケット)にリチウムを仕込んどいたら作れる。で、そのリチウム海水に含まれてるわけ。

でも実はリチウム海水から取り出すよりも鉱石から作ったり特別な湖の水から取り出したりするほうが今は安いから、今作るならリチウム海水由来のやつは使わんやろけどね。

核融合2030年代に実現とか何言ってんの?って人への解説(補足あり)

自民党総裁候補高市早苗さんが2030年代に実現する(最初2020年代)と言って話題になった核融合高市さんのキャラもあってか「そんなもんできるわけねーだろ」的に扱われることもあるが、実は世界核融合ベンチャー企業では「2030年代に核融合実現」を掲げて100億以上投資を受けている企業複数あるので、業界としてはさして驚きはないのである。というわけなので、いくつかの核融合ベンチャーと、官製核融合実験であるiterについて簡単にまとめてみる。

iter (炉型: 保守的トカマク 日・米・露・中・韓・印・EU)

冷戦終結の一つのシンボルとして米露が共同で建設を決めていたiterに、単独実験炉を作るのを予算的に躊躇していた各国が相乗りしたのが現iter体制である

建設地決定の遅れや、上記の各国が機器を持ち寄って組み立てるという、みずほ銀行勘定システムばりにカオス体制のために建設は当初予定から20年近く遅れ、2025年初稼働(テストみたいなもん)、本格稼働は2035年という状況になっている。実はこの遅れが核融合ベンチャーが乱立する現在を作ったと言っても過言ではない部分があって、というのも、核融合ベンチャーにはiter予算が取られて食い詰めた研究者が立ち上げた組織が多いのである

形式保守的ドーナツ型のトカマク。国際協調なのであまり斬新なアイデアは盛り込まれず、磁石昔ながらの低温超伝導導体を使う。

投入エネルギー10倍程度の核融合エネルギーを出すことを目指すが、投入"電力"ではないため、正味マイナス。発電設備も持たない。ここで得た知見を元に発電を行う"原型炉"を設計する、というのが各国政府公式計画(ただし予算は決まってない)である

Tokamak Energy (炉型: 球状トカマク 英国)

iterなどの保守的トカマクが、よくあるドーナツ的な形のプラズマを作るのに対して、球状トカマクは球の真ん中に細い貫通穴を通したような形状をしているのが特徴。球状トカマクは磁場を使ってプラズマを閉じ込める(押し込める)のに有利ではあることがわかっているものの、まだ高温・高密度での実績は弱い。

トカマクエジーは高温超伝導導体で球状トカマクの磁石を作ることを目指している。球状トカマクは保守的トカマクに次いで実績があるので(日本には九州大学にQUESTという中型装置がある)核融合ベンチャーとしては「目新しさ」は弱いものの、逆に堅さがあるともいえるだろう。米国プリンストン大学(NSTXという装置燃えて止まっている)とも連携しているらしく、そういう意味でもチームが強い。

すでに100億以上の資金調達しており、堅実に装置を作って稼働させている。すでに1500万度程度のプラズマを実現している(年内にはこの装置で1億度を目指す)ため、単純な段階としては核融合ベンチャートップランナーと言って良い。(世界最高温度1000億単位かかった日本JT-60Uの5.2億度)

2030年までに電力を電力網に送り出すことを目標としている。

装置が卵っぽくてかわいい

Commonwealth Fusion Systems: CFS(炉型: トカマク 米国 MIT

MITのチームがベースになって設立した核融合ベンチャー。もともとMITはAlcator C-modというトカマクを持っていたが、CFSはこれをベースにしたARCという核融合炉を提案している。現在はその前段階装置であるSPARC建設である

Alcator C-modは小ぶりながら、世界最強の高磁場(最大8T)を作れるトカマクとして、他では真似できない成果を出していてプラズマ業界では存在感があったものの、2016年に完全にシャットダウンした。それと前後して元々力のあったMITの高温超伝導研究者とAlcator c-modプラズマ研究者がタッグを組んで提案したのが、ARCである

2030年代にはSPARC(商用炉でないものの投入電力より大きな出力を出すことを目指している)を稼働させることを目指しているので、ほぼtokamak energyと同じ目標を少し遅めの日程で掲げていると言ってよいだろう。

ARCという名前は、どう見てもアイアンマンアークアクターに引っ掛けているのだけど、残念ながらロバートダウニーJrは再エネ関連に投資しているようでアイアンマンとのシナジーはないようだ。

General Fusion(炉型: MTF カナダ)

MTF(磁化標的核融合方式)と呼ばれる方式核融合炉を目指すカナダベンチャー。この企業CEOの人のカリスマ的なやつで早期にお金を集めたという印象がある。CFSやtokamak energyがトカマクによる磁場閉じ込めでの長い歴史と実績(90年代米国MIT装置ではないが1000 kWを超える核融合出力を実現している)とチームの長い研究歴を背景に、ある種の堅実さをアピールしている一方で、MTFテーブルトップでの成果も出ていない状態からスタートアップを初めている。液体金属をぐるぐる渦巻かせて中心に空間を作り、そこに吹き込んだプラズマを液体金属で爆縮して断熱圧縮で高温にするというシステムである。野心的であるということはゲームチェンジャーになりえるということであるが、一方で論文などの試算はかなり大雑把なものなので(プラズマや液体金属がうねったりせずにすごくきれいに断熱圧縮される計算)、「そんなきれいに押しつぶされてくれるもんかねぇ?」という印象を持っている人は多いだろうと思われる。

装置ピストンがでかいので見栄えがする。

TAE Technologies (炉型: FRC 米国

メジャー核融合ベンチャーの中では多分最古参企業で、おそらく最大の資金投資を受けている企業。FRCという、トカマクなどとは異なる磁場閉じ込め形式を目指す。FRCはプラズマを閉じ込める磁場を、コイルではなくプラズマの動きで作る。5000万度を達成済で、2030年までに発電実証目標としている点はCFSやtokamak energyと同じ。FRCは高温は作れてもプラズマを安定して維持する能力は低いので、5000万度を作ったからかといって他より先に進んでいるかというとそんなことはないが、装置を作りまくって成果を出しているのは確かである。元々は陽子とボロンの核融合反応を使った発電を目指しており、その反応で出る3つのアルファ粒子に由来して"Tri Alpha Energy"という名前だったのだが、今は他の形式と同じ重水素三重水素を使った発電を直近の目標とした(陽子ーボロンも捨ててないらしい)ためTAE名前が変わったらしい。

かいところはよく知らないが、核融合一辺倒ではなく、応用技術特許化などで収益をだしているらしく、そこはすごい。

装置名が「ノーマン(現行)」「コペルニクス」とかっこよいのも特徴。

京都フュージョニアリング(炉型: なし 日本 京都大学)

京都大学小西教授が率いる日本初の核融合ベンチャー小西教授核融合ブランケット(後述)を専門にしている人で、一般向けエネルギー関連書籍を出してたりしている。

ただし、この会社核融合炉全体を設計するのではなく、ブランケット核融合で出た中性子を受け止めて熱に変換するところ)の設計を売る会社である海外などのプラズマ屋さん主導の核融合ベンチャーは、ブランケット設計はあまり注力していないところが多いので、そういうベンチャーに「あんたの炉はこんなブランケットおすすめですよ」と設計を売るのが仕事。まぁベンチャー目的なんて投資額と投資家の意思でどうにでもなるといえばそうなので、お金が予想外に集まれプラズマ屋さんも集めて核融合炉全体の設計製作だってやるのかもしれないが、さしあたり核融合自体を作る予定はなさそうである。ほかもそうだが、日本ベンチャーはこの2年でようやく2つ立ち上がっただけなので、今は正直海外と比べると桁違いに規模が小さいし弱い。ここも表に出ている研究者は一人だけである

Webサイト小西先生ちょっと疲れているように見えるのが気になる。

EX-fusion (炉型: レーザー 日本 光産業創成大)

2019年創業。"日本初のフルスタック核融合ベンチャー"をうたう企業。光産業創成大(浜松ホトニクスという企業が作った大学院大学)の研究者設立したらしいが、新しいため詳細は不明。"フルスタック"という言葉はよくわからないが、京都フュージョニアリングブランケットのみの開発を売っていることと対比して、核融合炉全体を見て実現を目指すという意味だろうと思われる。レーザー核融合米国NIFの2010年代の大コケにより世界的に元気がないので、生き残りをかけているのだろう。日本レーザー核融合といえば大阪大学レーザー研があるが、こことどの程度の連携をするかなども詳細不明である

ちなみに、"EX-Fusion"で検索すると、ドラゴンボール関連ゲームでの同名の設定のほうが上位に表示される。

Helical-Fusion(炉型: ヘリカル? 日本 核融合科学研究所)

Webサイトのみ公開されている未設立企業。まだ設立すらしていないので何もかも謎だが、噂では日本核融合科学研究所のチームが作るようだ。核融合科学研究所は1億度を超えるプラズマの実績のあるヘリカル型(トカマクとは違うよじれたコイルが特徴)の装置保有しているのだが、近々シャットダウンを予定している。その後は新規の大型装置予算が確保できないために小型設備での基礎研究に舵を切るとされているため、内部の核融合発電所を本気で作りたい一派が起業するらしい。日本で"ヘリカル型"といえばここか京都大学なので、名前からしてどっちかであるのは確かだろう。

この記事に続く補足を書いたよ(9/25)

https://anond.hatelabo.jp/20210925153855

2019-07-12

anond:20190712164301

常温核融合 も時々話題になる。

あとは、元素変換装置

当社では,PdCaOから構成される多層膜に,ある元素を添加し,重水素を透過させると添加した元素が別の元素に変換していく現象見出した(1).通常,元素変換を引き起こすためには,原子炉加速器など非常に大掛かりな装置必要であるため,重水素を透過させるだけで元素変換が起きる本手法は,大きな技術的・社会的貢献を与えることが期待できる.

https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/421/421050.pdf

https://www.nikkei.com/article/DGXNASDZ040JJ_X00C14A4000000/

2019-06-08

anond:20190608231151

ピッピは月から入植してきた設定があるからその時に運び込まれた石が地球にはたくさん存在するんだぞ?

太陽の石はたぶんヘリウム3と重水素をなんかの容器に閉じ込めた物体だぞ。核融合太陽になる現象は規模が小さければ既に実現されてるぞ? ぱおーん?

2016-10-08

[]

核融合科学研究所オープンキャンパスに行ってきましたわ。

10月8日の一日だけの開催ですわ。

しかも、目玉機材の大型ヘリカ装置(LHD)は来年から放射線を出す試験をするので、

立ち入りが制限されるため、一般公開はされなくなるそうですわ。

絶妙タイミングですべりこんだものです。

クイズラリーをやったのですが、「ヘリカ装置」の磁場閉じこめ方式は「ヘリオトロン型」。

それぞれ螺旋太陽語源で非常にまぎらわしかったですわ。

さら核融合炉は液体ヘリウムで冷却して、核融合の生成物にヘリウムが出てきます

核融合はどうしてこんなに「ヘリ」が好きですの?

質量が減り、エネルギーになるからでしょうか。

ところで核融合炉が経済運転できる時代がきたら、液体ヘリウムは自ら生成したヘリウムを使うことになるのかしら。

三重水素の原料はリチウムで、リチウム海水から無尽蔵にとれると説明していましたけれど、

現状では塩湖資源に頼っていて、リチウムイオン電池がそれで困っていたはずですわ。

核融合炉が実用化されるまでには経済的になる見通しでして?

リチウム三重水素に変換する方法はきっとト書きですわね。

重水素三重水素を超高温で磁場の中に閉じこめる核融合のコンセプトは、

「合体しないと出られない部屋」だとプラスチック越しに中を覗いて理解できましたわ。

そう考えると下町ロケットロケ等にも使われた管制室が妖しげに思えてきます

LHD以外の展示も簡単化学実験があったりして興味深い物でした。

ガラス球内のプラズマは観てわかりやすく、お子様にも好評のご様子。

個人的にはスパークチェンバーも良かったですわ。

高校生研究展示でJINの青カビペニシリンに挑戦しているところがありました。

うまく行かなかったようですけど、続報が気になる研究でした。

クイズラリーの答え合わせ後にレストランでお食事いただきました。

リーズナブルな代わりにメニューの種類が少なくて、毎日食べるとつらいかもしれません。

焼き魚定食で塩鯖が提供されていましたので、ハンバーグえびふりゃーの定食を頼みました。

共食いはいしませんわ!共食いはいしませんわ!

追記:日付を直しましたわ。また、施設から科学が抜けていたので追加しましたわ。

   今度行くとき研究者さんに質問できるよう心がけますわ。考えていて後から疑問が浮かんできたものですから

2016-05-21

これだけ水素水流行ると、

健康のために高濃度水素を吸おうとする人が出てくるんじゃないか不安になる。


で、爆発事故起こして

水素は水のもとなんだから燃えるなんて想像もつかなかった」とか言い出すの。


あと、「良質な水素」とかそういう謎ワードもきっと出てくる。

人間の体の8割は水分だと言われています

水は二つの水素酸素でできていますから、つまり人間の体の半分は水素

良質な水素たっぷり摂ることが人間健康にとても大事なのです」とかそんな感じの。


もちろん炭水化物存在や、水素酸素の重量の差なんて細かいことは気にしないぜ!


重水素たっぷりとって体内核融合。エネルギーに満ちた生活を!」まであるな。

2015-08-05

わかめ(作業員一人死亡一人やけどで軽傷@8月4日)

核融研によると、火災が起きたのは、高温のプラズマを封じ込める電磁石を冷やすヘリウムを扱う装置

核融合科学研究所では我が国独自アイデアに基づいて、ねじれたドーナツ形状の磁場超伝導の電磁石で作り、これによって超高温のプラズマを閉じ込める研究を行っています(図1)。これが大型ヘリカ装置(LHD)です。

高温プラズマは、そのままで拡散し容器壁などに触れてエネルギーを失ってしまます。 そこでプラズマを高温・高密度の状態で閉じ込めて核融合反応を起こさせるために、磁場を用いる方法と強力なレーザーを利用する方法提案されています磁場閉じ込め方式は、電気を帯びたプラズマ粒子が磁力線に巻き付いて運動するという性質を利用したもので、 磁力線で編んだ籠状の磁気容器内にプラズマを閉じ込める方法です。 この方式にも磁場の形状によりいくつかの種類があり、本研究所で進めているヘリカル型のほかに、トカマク型、ミラー型などがありますレーザー光を利用する方法は、慣性閉じ込め方式と呼ばれ、強力なレーザー重水素三重水素の氷塊(ペレット)に照射して瞬間的に核融合反応を起こそうというものです。

2013-02-11

中日新聞さいこ

【速報】 日本が1Lの海水から2500Lの石油エネルギーを取り出す核融合を開発! 中日毎日新聞激怒

・1リットル海水から2500リットル分の石油と同じエネルギーを取り出す

資源枯渇の心配が無く、環境にも優しく、大規模な発電が可能

日本核融合発電では、高レベル放射性廃棄物が出ない。核融合発電で、放射化

 したブランケット放射能レベル100年程度で十分低下し、再利用することができる

岐阜県土岐市核融合科学研究所での重水素実験に反対する人々

当該施設は地元との折衝のため10年以上重水素を用いた実験ができずに居ます毎日新聞の記事 → この記事は市民団体の一方的な主張のみ取り上げた非常に悪質な文章で、実際に生成されるトリチウムは極少量です。(百万分の2グラム程度)

2011-04-01

本当に脱原発したいなら電力自由化を求めるべき

私は本当に脱原発したいなら原発反対よりもクリーンエネルギー推進よりも何よりも電力自由化を求めた方が良いと思う。

なぜなら現状では、福島原発のような事故が繰り返されようともなお、原子力発電こそが合理的で社会的正義であってしまからだ。

産業界経済的に競争力を確保できる程度の安価でかつ安定供給される電力を望む。

国は有事の際でも、資源を自力調達可能なもの、もしくは備蓄してある程度の期間供給できるエネルギーを望む。

というのも、ABCD包囲網により資源を止められることが第二次世界大戦戦争日本の開戦の発端の一つになったように、エネルギーを安定供給できなければ戦争暴動が起きるからだ。

福島原発事故で何人の命が奪われようとも福島を死の大地にしようとも、戦争暴動による被害よりも損失は少ないと考えられる。

それゆえ、産業界と国からの条件を満たす発電方法は現状では原子力発電の他にない。

電力会社としても、燃料であるウラン石油やLNGと比べ備蓄がきき安定した値段で手に入るため、原子力計算しやすい。

また、廃炉のコストを考えると原子力経済的ではないと言われるが、国が原子力発電を安定したエネルギー源の一つとみている限り、

廃炉のコストは私たちの電気代に上乗せされるか税金によってまかなわれるだろうと私は予想する。

電力会社電気を安定供給するために原子力ベースに持ってくるのは非常に合理的な経営判断といえる。

代替エネルギーとして太陽光発電風力発電が有望視されるが、太陽光発電はいくら効率が良くなっても天候によって左右され、

風力はメンテナンス性に欠け、またどちらとも大規模化したところで原子力発電の安定した発電量には遠く及ばない。

東京電力が発表するのを止めたという洋上風力発電原子力発電の発電量をまかなえるのかもしれないが、

電力会社公益法人である株式会社でもあり、そのような冒険せずとも良くも悪くも長年使ってきて技術の蓄積もノウハウもある原子力発電を選ぶのは明白である

そのため、そこで風力だ地熱だ波力だ海流だなどの他の発電方法があるといっても何の意味もない。

電力会社中小規模な発電方法は必要ないのだから

からこそ電力自由化が必要だと思う。

それは、上に太陽光発電風力発電は大規模化したところでうまみはないと書いたが、家庭レベルの電力であれば話は変わり十分実用に値するため、

電力自由化と自家発電の規制を取り払うことで、電力を分け合うスマートグリットの普及が進むのではないか

また、電力自由化により新規参入可能することで、電力会社の独占状態を崩し、消費者が何から作られた電気かを選ぶことできるようになれば、

他の発電方法に目を向けなければならい状況ができるのではないかと思うためである



と、居酒屋でくだを巻くように思いの丈を書いてみた。



追記:福島第一原発収束してないそばから新しく原発作るよーとかMOX燃料でプルサーマル進めるよーとか某電力会社が息巻いているけど、

資源に恵まれていないとされる日本が脱原発するためには、自然エネルギーだろうがメタンハイドレードだろうが

石油っぽいものを作れる変な藻だろうが重水素発電だろうが核融合だろうが、資源が自力調達可能なものを得なければ

原発はできないのだろうと、私は思っている。

そういった意味高速増殖炉はまさに夢の技術ではあるのだけど……リスクが大きすぎて、他の方法を探した方が有意義ではないかと私には思える。

原発でも火力でも水力でも何でもだけど、その恩恵はそのリスクに見合うのだろうか?

電力自由化による停電の問題に関しては、理想的には各々が太陽光発電風力発電コジェネレーションなどの小型の自家発電設備を持つことと

その余剰分をスマートグリットで分け合うことで停電が抑えられるという考え。

から電力自由化したところで小型の自家発電設備スマートグリットが普及しなければ絵に描いた餅なんだけど、

小型の自家発電設備スマートグリットが普及するためには電力自由化ぐらいの改革がなければ構造変化は起きないのではないかと、私は思っている。

2008-08-16

http://anond.hatelabo.jp/20080816185526

いや

兵器として核融合使用した水素爆弾1950年代に実用化されているので

そのために核融合をあえて開発する意味合いはまったく無い。

大体純粋核融合を起こすには核分裂を使うよりはるかに大掛かりなわけでそれを兵器転用できると考える人はいない。

原子爆弾が実用化したのは、特殊な場を作らなくても、一定濃度以上のウランプルトニウム)を必要な時にに臨界量に達するように配置すればいいため、要するに簡単だから。水素爆弾原子爆弾の周りに重水素リチウムを巻いただけで大したことはしていないし。純粋核融合は、磁場レーザー研究されているがまだ、基礎研究にも達していない。

もし日本にそんな金があるのなら、もっと購入が必要な兵器が山のようにあるので、そっちを優先する。普通

隣国達が明確に軍拡しているのに、日本は一人軍縮状態。攻めてくれと言わんばかりだ。

と、

この程度少しGoogleさんに聞けば分かることなんだが。

2007-05-23

http://anond.hatelabo.jp/20070522170340

びっくりした。

重水素ってそういうことか!

まじめに核融合核分裂の区別ついてなかった。


化学科だった記憶がある・・・

人間には無駄に過ごした時代というものがあるということか。

 
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