巨大で行き詰まっていた核融合炉プロジェクトがついに磁石システムを完成

20年かかりましたが、国際核融合エネルギー計画の巨大なトロイダル磁石の設計と納品が完了しました。ITERの発表によると、19個のコイルは現在南フランスにあり、大規模な核融合プロジェクトが最終的に最初のプラズマを生成するための準備が整っています。

ITERは、エネルギー源としての核融合の実現可能性をテストするトカマクを建設する 35 か国の協力プロジェクトです。トカマクは、核融合反応によって燃焼するプラズマを保持するドーナツ型の容器です。

核融合は、2つ以上の原子の軽い原子核が集まって1つの原子核を形成し、その過程で膨大な量のエネルギーを放出するときに起こる反応です。これは、重い原子核を分裂させることでエネルギーと放射性廃棄物を放出する核分裂とは別物です。核融合は自然に発生し、星を動かすエネルギーの源となっていますが、地球上では起こりません。しかし、物理学者やエンジニアは、実験室環境、トカマク、レーザーを使用して核融合を誘発することができます 。馬鹿げているように聞こえるかもしれませんが、それが難しい部分ではありません。本当の秘訣は、触媒に必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを生み出す核融合反応を促進することであり、理論上は無限のエネルギーを生み出します。

トカマクは磁石を使ってプラズマを閉じ込め、制御する。ITER のトロイダル磁場コイル (実験の磁石) は、わずか華氏 -452.2 度 (摂氏 -269 度) に冷却され、超伝導状態になる。高さ 56 フィート (17 メートル) のコイルは、プラズマを閉じ込めるドーナツ型の容器に巻き付けられ、ITER の科学者が真空容器内で核融合を制御できるようにする。

ITERは他のどのトカマクよりも大きく、中央のソレノイド磁石は6つの110トンの磁石モジュールで構成されている。トカマク全体の重量はなんと23,000トンで、その磁石は地球全体が生成する磁場の約30万倍の強さの磁場を生成する。そのプラズマは3億200万度（1億5000万度）に加熱され、太陽の中心核の10倍も熱い。先月の第34回ITER評議会で発表された最新のベースラインによると、ITERは来年最初のプラズマを保持し、最初の核融合反応は2035年に予定されている。最新のベースラインスケジュールは、今週水曜日7月3日の記者会見で公表される。

ITERは1985年にゴルバチョフとロナルド・レーガンによって提案されたが、プロジェクトの設置が決まったのは2005年になってからだった。それから20年近く経ったが、いまだにトカマクでの実験は行われていない。サイエンティフィック・アメリカンの報道によると、ITERのコストは開始以来4倍に膨れ上がり、最近の推定ではプロジェクトは220億ドルを超える。技術的な欠陥と新型コロナウイルス感染症のパンデミックが遅延の一因となっている。

皮肉な自明の理（あまりにも繰り返し語られて決まり文句になっている）は、核融合エネルギー源はいつだって50年先だ、というものだ。核融合は永遠に今日の技術の限界を超えており、救いようのない元恋人のように、私たちはいつも「今回は違う」と言われる。ITERは核融合発電の技術的実現可能性を証明することを目的としているが、重要なのは、 その経済的実現可能性を証明することではない。核融合発電を実用的なエネルギー源にするだけでなく、電力網にとって実行可能なものにするという、もうひとつの厄介な問題だ。

核融合はエネルギー物理学の聖杯、化石燃料への依存を終わらせる方法とみなされている。しかし、 深刻化する気候危機に対処するには、核融合はすぐには実現しないだろう 。言い換えれば、たとえITERが工学面で大きな進歩を示したとしても、それはゴルディアスの結び目という難題の一部に過ぎない。核融合について悲観するつもりはないが、2022年に国立点火施設が技術的に損益分岐点に達したことからもわかるように、核融合は実現に近づいているが、まだ道のりは長い。

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