核融合という言葉を何度も聞いたことがあるでしょう。しかし、その主題に詳しくない人にとっては、それは外来語のように思えます。科学者たちは、核融合を有用な目的に利用できるようにするために、何年も研究を続けてきました。これは、特に単純なエネルギー生成に関しては、非常に大きな問題です。核融合とは実際何なのかの概要を理解していただくために、以下でこのトピックをさらに詳しく説明し、知っておくべきことをすべて説明します。
核融合、だから役に立つ
世界のエネルギー生産は主に化石燃料で構成されています。特に原油と石炭は、世界中で非常に需要の高いエネルギー源です。しかし、ここには非常に大きな問題が 2 つあります。1 つは、それらは有限であるため将来にわたって持続可能ではないということ、もう 1 つは、特に CO2 含有量が増加しているため、それらはクリーンな資源ではないということです。そしてここで核融合が登場します。
核融合によりCO2フリーのエネルギー源を作ることが可能になります。これは、2つの水素同位体である重水素と三重水素を融合させることによって達成されると考えられています。ここで実際的なことは、両方の核融合燃料が豊富にあるということです。そして、なぜ核融合を使った研究が理にかなっているのかについてのもう一つの比較です。1 グラムの水素の核融合は、11 トンの石炭または約 8 トンの石油の燃焼と同じくらいのエネルギーを放出します。
核融合の際にはこうなる
核融合を実行することは間違いなくより困難です。非常に簡単に言うと、核融合とは、2つの原子核が融合して1つの原子核を形成することです。理論的には非常に単純に思えますが、実際にははるかに複雑です。
原子核はプラスに帯電しているため、同じ電荷により互いに反発します。斥力に打ち勝つためには、原子核は非常に高速で互いに向かって飛行しなければなりません。これは、原子核に含まれるガス混合物を少なくとも摂氏1億度まで加熱することによって行われます。引力が斥力よりも大きい場合、核融合が起こります。
その後、融合したコアの重量は個々のコアの重量よりも小さくなります（これを質量欠陥と呼びます）。体重が減るとエネルギーも減ると言えます。ただし、エネルギーは保存された量であるため、単純に消滅することはできません。質量欠陥の大きさに応じて、放出されるエネルギーも大きくなります。
結論: おそらく未来のエネルギー源
生成されるエネルギーという点では、核融合は化石燃料よりもはるかに収益性の高いエネルギー源であり、将来的には人類の主要なエネルギー源になる可能性があります。 米国企業は、2030 年までに核融合を大量利用に適したものにしたいと考えています。 代替エネルギーに対する評判は確かに良いですが、批判される点もあります。