ブルー さんの書込 (2004/07/13(Tue) 23:23)

最近まで，核融合研究者になりたいと思っていたのですが， 核融合は，融合するときに爆発するという，研究者になりたかったくせに とんでもない勘違いをしておりました．最近知りましたです．．． (爆発する)よりは，静かに反応して熱を出すそうですね． (/・ω・) ハズカシイ♪

こんな，恥ずかしい経験をしたことはありませんか〜??

崎間 さんのレス (2004/07/14(Wed) 08:00)

> こんな，恥ずかしい経験をしたことはありませんか〜?? 僕はしょっちゅうです． 恥ずかしいので，ここでは言いませんケド．

> なりたいと思っていたのですが

なんで過去形なんスか？もうなりたくないんスか？ 一緒にがんばってなりましょうよ．

やかん さんのレス (2004/07/14(Wed) 13:43)

核融合，うーん，いいなあ．やかんは，力のつりあいもわからないのに こういう難しそうな話，大好きです．最近ヒットの某映画でも出てきますが やっぱ，難しいんでしょうね（映画では爆発してました）．東京電力にかけて聞いたことあるのですがまあ，実用炉になるまで，50年かかるとか・・．昔サンダーバードでも海水をエネルギーにかえるって，あれそのことですかね．ぜんぜん知らないんですが （２）H+（２）H→（４）Heでエネルギーがでるんですか？それとも３重水素でしたっけ？ レーザーで高温にすると，融合がはじまるんですか？そのあとは磁界，じゃない磁場で閉じ込めておくんですか？きっと理論は難しいと思いますが，なんとか高校生 向きに概略的なことを教えていただいてもいいですか？ご無理を申し上げてすみません・・．

ブルー さんのレス (2004/07/14(Wed) 15:25)

んじゃ，少しだけ

＞昔サンダーバードでも海水をエネルギーにかえるって，あれそのことですかね． 水力発電だったりして．現実には無理ですが．

＞京電力にかけて聞いたことあるのですがまあ， ＞実用炉になるまで，50年かかるとか・・． 電力会社と，核融合は別物です．核融合ができると，電力会社は困るので(彼らは核分裂炉ですから)，核融合の非難ばかりしています．50年とのことですが，うちの大学院では30年と言ってました．しかし，僕的100年くらいはかかりそうです．(実際，ずっと昔から，後50年でできる．．．と言ってたらしいですからね)

＞（２）H+（２）H→（４）Heでエネルギーがでるんですか？ これは，まだまだ無理です．3重水素と重水素を使って融合させ，出てきた中性子から，エネルギーをとります．しかし，その中性子が曲者で，めちゃめちゃエネルギーが大きいため，壁に衝突して壁を壊します．その，中性子にも耐えることのできる壁の研究が，今はもっとも大事な研究であると思います．(僕の意見)

＞レーザーで高温にすると，融合がはじまるんですか？そのあとは磁界，じゃない磁場で閉じ込めておくんですか？ これは，ちょっと違いますね，順番的にも．とても単純に言うと，まず磁場でプラズマを閉じ込めた後，レーザーやマイクロ波などで加熱をして，高温にし，核融合を起こさせます．核融合させるには様々な条件があって，プラズマの密度だとか，温度だとかが関係してきます．それが合致したときに初めて核融合が起こります．

プラズマって知ってますか？？

やかん さんのレス (2004/07/14(Wed) 20:17)

ブルーさん，有難うございます！教えていただいて感激しました！ 思い切ってお聞きしてよかったです．勉強になった以上にウレシイ！ ＞これは，まだまだ無理です．3重水素と重水素を使って融合させ，出てきた中性子＞から，エネルギーをとります． よく，核分裂と違ってクリーンだなんて言いますけど，高エネルギーの中性子が 飛び出すんですね（私が書いた方の式は現実的には100年以上ですかね？太陽はこちらですか？）．これ（中性子）から，エネルギーを取り出すのは，えーっと，なんかの熱媒をあたためるんですか？遮蔽って，鉛とかコンクリじゃなくって，プラスチックみたいな高分子化合物系統が候補なんでしょうか？プラズマ（えーっと，これは・・，原子核と電子がバラバラの状態？でいいですか？）は密度にもよるでしょうけど１億度ぐらい，ですか？それを臨界（？）に維持するのもかなり，微妙なんでしょうか？それと，夢のない話ですが，東電の方針じゃないですけど，ウランの埋蔵量がある程度あるので，各国（今も計画されてるようですが）真剣味というか，高速増殖炉みたいに夢をあきらめてるムードもあるんでしょうか？ はっ，気がついたら嬉しくてこんなに疑問を書いてしまった・・． なんか，今まで知りたかったことが噴出してしまいました．失礼にあたりましたら お許しください．もし，お答えいただく事が適切なようでしたらお願いします．

まる さんのレス (2004/07/14(Wed) 22:14)

> > こんな，恥ずかしい経験をしたことはありませんか〜?? > 僕はしょっちゅうです． > 恥ずかしいので，ここでは言いませんケド．

私もしょっちゅうです． 同じく恥ずかしくてかけません(^^;)

|-`)コソーリです． さんのレス (2004/07/15(Thu) 03:32)

|-)念のため． プラズマ放電してるからって核融合は起きてません． 壁材の研究は，プラズマの影響を見るのがほとんどで，中性子の影響を見るためには，それなりの施設でないと・・・・． ちなみに，○大総理工のチョライアムでは核融合は起きてないです． ですが，五時間以上プラズマを維持させた世界記録を持ってるみたいな〜 |-)b議論ってすばらしい （意味ワカンネ）

やかん さんのレス (2004/07/15(Thu) 08:07)

|-`)コソーリさん，有難うございます．ブルーさんのお話もそうですが 本じゃなくって，実際現場でかかわってらっしゃる（あるいは現場に近い）方のお話は面白いし，なんと言っても迫力が違いますね．

崎間 さんのレス (2004/07/15(Thu) 11:39)

いつの間にか核融合の話が進んでたんですね．じゃあ僕も少し． ご存じの通り，太陽のエネルギー源は核融合です． 主な反応は炭素サイクル（C-N-Oサイクル）と呼ばれるもので， 炭素を触媒にしてプロトンと窒素が融合して酸素ができます． その融合反応でエネルギーが放出されます．

もう一つのサイクルはPPサイクルで， やかんさんのおっしゃる通りプロトンとプロトンが反応します． しかしヘリウムのできる反応は反応速度が速く ゆっくり時間をかけて反応する P + P → D + 陽電子 + ニュートリノ がメインです．だから太陽は少しずつ輝き続けています．

ブルーくんの言う通り，高エネルギーの中性子からの エネルギー取り出しが問題になります． 核分裂炉とは比較にならない高エネルギーなので 新たな材料を開発しなければならないようです． （つづく）

やかん さんのレス (2004/07/15(Thu) 12:41)

管理人さん，有難うございます． ＞P + P → D + 陽電子 + ニュートリノ He生成よりもこちらがメインなんですね．ちょっとびっくりしました． 高熱とか，密度とか，条件がそろえば，中性子がなくても核融合反応は 陽子どうしだけで，進むんですね．意外！ ＞炭素を触媒にしてプロトンと窒素が融合して酸素ができます． 炭素と窒素は事前に核融合でできてるんですね？私はまたH→Heがすべて 終わってから，次のステップの原子ができるとばっかし思ってました・・． 続編，期待してます！

崎間 さんのレス (2004/07/15(Thu) 13:02)

> He生成よりもこちらがメインなんですね． この反応もあるのですが， 核力の性質からHeは存在できにくいようです． もしこの反応が多く進めば， 太陽はすぐに燃えつきてしまい， 人類は存在していなかったでしょう．

（つづき） 核融合で発生した高エネルギー中性子は ブランケットという部分で熱エネルギーに変換する予定です． ブランケットは核融合プラズマの周囲を包む （プラズマ自体は磁場で閉じ込めています） 材料です．ここで中性子の運動エネルギーを 熱エネルギーとして取り出すようです．

また，トリチウムの生産と 外部に洩らさないための回収の役目も持っています．

ブランケットの材料は， 固体ではフェライト鋼などの案があります． 固体ではなく液体ブランケットを使おうとするなど いろいろと新しい考えがあります．

とにかく中性子による損傷が激しい （熱流速はスペースシャトルの大気圏突入に匹敵） ので，熱負荷に耐える材料の開発が必要とされているようです．

やかん さんのレス (2004/07/15(Thu) 15:38)

中性子遮蔽のことだけでも難しいのですね．炉の制御は，分裂炉のように 制御棒的な機構が考えられるんでしょうか？でも中性子を吸収しても融合反応が すぐ落ちるわけじゃないですよね．それと，太陽はよくニュートリノ出してるって いいますけど，中性子もある程度放出してるんでしょうか？さすがに地球までは 飛距離はないんでしょうか．それから制御の話に関連してですけど，融合炉は暴走しやすいんでしょうか？それともむしろ，立ち消えしやすいんでしょうか？ ブルーさんのお考えでは約100年先とのことでしたけど，管理人さん的にも100年ですか？そうすると，”融合炉臨界（っていわないかな）”な〜んて新聞記事はきっと生きてるうちは見れないかなー．でもそのときは新聞より，こちらの掲示板の情報の方が早そうですね．

崎間 さんのレス (2004/07/15(Thu) 16:01)

核分裂は連鎖反応でどんどん進行するので 制御棒で中性子を遮断して進行を制御していますが， 核融合プラズマは加熱を止めるとすぐに反応が止まります． 容器が破損したりで真空が下がっても止まります． なので，潜在的な安全性を持っているといえるようです．

太陽の中性子は… どうでしょうか． ちょっとよく知りません．

核融合炉ができるまでですが，僕としては， なにかのはずみでサクッと成功しそうな気がしています． 実際核融合プラズマの臨界には成功していますし， 後は安全性と実用性が大きな問題だそうです．

やかん さんのレス (2004/07/15(Thu) 19:01)

管理人さん，たびたび詳しくお教えていただき本当に有難うございます． ＞核融合プラズマは加熱を止めるとすぐに反応が止まります． ＞なので，潜在的な安全性を持っているといえるようです． 理論上の安全性は申し分ないのですね．う〜ん，いいもんなんですねー． 高速増殖炉みたいに危ないものはあきらめて，軽水炉でUとMOX燃料でつないで なんとかそのうち，サクッとできたら，エネルギーの心配ないですね！ あっ，融合炉って，なんか莫大なエネルギー出るような気がしてましたけど， 実用化されたあかつきには，１機100万ｋWの軽水炉みたいにいくつもできるんでしょうかね？それともどっかにでっかいのが，ど〜ん，と一つかなあ． ＞容器が破損したりで真空が下がっても止まります． 破損して止まる瞬間までに中性子が”ピューッ”て出てくるんでしょうか． でも外壁があるからいいのかなあ．

崎間 さんのレス (2004/07/15(Thu) 19:17)

どーんと一つ作ってしまうと，障害が出て止まったときに 被害が大きくなってしまうので， 1機約100kWを出力の上限にするそうです．

核融合プラズマの密度って，ものすごく希薄なようです． 一昔前なら真空と呼べるくらいの． だから中性子がピューって出るのは，たぶんないかと．

やかん さんのレス (2004/07/15(Thu) 19:26)

管理人さん，有難うございました．お聞きしたい事全部聞いちゃいました． 何回もしつこくて失礼しました．でもとってもうれしいです．すごく勉強になりました． これからもよろしくお願いします☆

崎間 さんのレス (2004/07/15(Thu) 19:30)

いえ，僕も書いてて楽しかったです． ほとんど授業の受け売りです． いつかぼくも，このサイトで 核融合の記事を書けるようになりたいものです． そもそも，それがサイトを立てた目的の一つなのですが， まだ一つも核融合関係はありませんね（苦笑）．

ブルー さんのレス (2004/07/15(Thu) 22:53)

サキマ君， レスをまとめていくっていうのも，いいんでないかい？ もちろん，真実を調べた上で． 今は，前期が終了する前で，忙しいかな〜，やはり．

崎間 さんのレス (2004/07/16(Fri) 13:44)

> レスをまとめていくっていうのも，いいんでないかい？ そーね．これまでの力学問題なんかもまとめたい． 実は書きかけの記事が山ほどあるんスよ．描きかけの図も． 暇をみて，ゆっくりとHTML化していきます．