2012年7月23日月曜日

【エネルギー】レーザ—光線192本を集光し500兆ワットのエネルギーで衝撃点火 レーザー核融合反応実験に成功−米国LLNL NIF

科学ニュース+板 (45/111)

1:pureφ ★ 2012/07/22(日) 12:37:56.90 ID:??? << 13 16 21 23 44 53 69 78 90
レーザー核融合反応の実験に成功、クリーンエネルギー実現か=米国

  世界最大のレーザー核融合施設である米国国立点火施設(NIF)はこのほど、米カリフォルニア州でレーザ—光線192本を放射する実験に成功した。これは、「衝撃点火」方式による人類史上もっとも威力のあるレーザー光線の放射で、核融合を利用したエネルギー変換の歴史を大きく変えるものと期待されており、将来的に、人類はこの方法を利用し、クリーンエネルギーを手にすることが期待できる。中国網日本語版(チャイナネット)が報じた。

  5日に行われた実験でのレーザー放射時間はわずか230億分の1秒で、米国全土の消費電力量の1000倍以上に相当する500兆ワットのエネルギーが放出された。マサチューセッツ工科大学(MIT)の科学者は「実験の成功に興奮している。以前なら、こんなことは太陽や惑星の中心部でしか起こり得なかったことだ」と話す。

  NIFが設立された目的は、恒星の中心部で起きているレーザー核融合反応を人工的に起こすことによって、クリーンエネルギーを生産するという偉大な夢を実現することだ。

  人類は今後、実験室で人工的に核融合反応を起こし、巨大なエネルギーを作り出すことができる。「使い切れない」と言ってもいいほどのクリーンエネルギーを手にし、エネルギーの新時代を切り開くことも夢ではない。(編集担当:米原裕子)

サーチナ 2012/07/20(金) 09:49
http://news.searchina.ne.jp/disp.cgi?y=2012&d=0720&f=it_0720_001.shtml

National Ignition Facility makes history with record 500 terawatt shotBreanna Bishop, LLNL News Releases 07/12/2012 | NR-12-07-01
https://www.llnl.gov/news/newsreleases/2012/Jul/NR-12-07-01.html

The preamplifiers of the National Ignition Facility are the first step in increasing the energy of laser beams as they make their way toward the target chamber. NIF recently achieved a 500 terawatt shot - 1,000 times more power than the United States uses at any instant in time. Photo credits: Damien Jemison/LLNL

A view of a cryogenically cooled NIF target as "seen" by the laser through the hohlraum's laser entrance hole. In ignition experiments, the hydrogen in the fuel capsule must be compressed to about 100 times the density of lead.
11:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 13:28:41.16 ID:3veBVDae << 91
核融合反応が起こるように原子核同士を近づけるためには、1億度以上という超高温状態が必要です。
また発電に必要なエネルギーを取り出すために、核融合燃料が十分燃焼する必要があります。
このため一定の密度と閉じ込め時間が必要になります。
これは物質の第4の状態として知られるプラズマ状態で可能となります。
このような超高温のプラズマを閉じ込める方法として、慣性力を使う方法と磁力を使うまったく異なる2つの方法があります。

m(D)+m(T)=m(He)+m(n)+Δm(17.6MeV)

大阪大学レーザーエネルギー学研究センターHPより
91:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 04:20:26.48 ID:FA+hU1gV
>>11
>1億度以上という超高温状態が必要です

オイオイ、それじゃ、太陽では「核融合反応」が起こりえないってことになるぜ。
何しろ、太陽の中心温度でさえ1600万度しかないのだからなw
13:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 14:38:30.67 ID:uz7f9XZ0
>>1
>恒星の中心部で起きているレーザー核融合反応を人工的に起こすことによって

恒星内部のは、レーザー核融合じゃないだろ。
15:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 14:57:48.41 ID:GebDNtRa << 93
でも相変わらずお湯を沸かすんでしょう?
93:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 05:00:18.14 ID:hsLD/j64 << 94
>>15,62
お湯沸かさなくてもイイかもしれないよ。お湯厨よこの世から消え去るがよい。

【物理】巨大スピンゼーベック効果は新しい熱エンジンの基盤になれるか?
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1342355900/

こいつの効率次第ではエネルギー増倍率低くても。
94:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 05:06:13.04 ID:EbrMWAnr
>>93
> お湯厨よこの世から消え去るがよい。

水以外の何で熱交換する気だよ。ナトリウムか?

それともブランケットに熱電素子を直付けする気か?w
16:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 15:21:34.63 ID:E9iBxHKs
>>1
>   人類は今後、実験室で人工的に核融合反応を起こし、巨大なエネルギーを作り出すことができる。「使い切れない」と
> 言ってもいいほどのクリーンエネルギーを手にし、エネルギーの新時代を切り開くことも夢ではない。(編集担当:米原裕子)
>
飛躍し過ぎだろ
17:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 15:32:07.32 ID:R4ubNEaE << 27 81
つまりは何が出来るの?
27:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 16:58:08.52 ID:oXCoviuX
>>17
・巨大湯沸し器の点火装置が出来た
・レーザー本土防衛システムの足掛かりが出来た
81:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 00:39:26.24 ID:R81ZyCSG
>>17
100Wの電球を3分半点灯できる
21:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 16:15:18.30 ID:KXRWDpGn
>>1
だから違うっての

レーザーのドライバーの調整やってるだけ。
核融合成功とは、それを燃料ペレットに照射して、爆発エネルギーが10倍以上でるかどうかの話。

照射レーザー→ ○ペレット→X爆発X

ここがピーク500テラになったってだけ。
レーザー設備の話であって、発電レベルの話ではない。
それがイコールになるかどうかが核融合の実験。
23:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 16:18:28.21 ID:KXRWDpGn
>>1の記者はレーザー核融合について分かってない素人

素人は書くなよ。
レーザー核融合には期待してるが、これは成功ではないです。

成功したらテラワットじゃなくて
「○○メガジュール発生成功」ってなるはず。
そもそもが違う。
29:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 17:12:00.32 ID:uamXSSk/ << 59
米国の場合、何でも軍事転用だからね。ソーラーレイみたいなの作るんだろな。
日本も作ればいいよ。何か有れば北京が一瞬で消えるぐらいのレーザー兵器を自
衛用に開発して配備すればいい。
59:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 20:59:36.80 ID:6FOLULg9
>>29
っ宇宙太陽光発電
33:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 17:22:53.10 ID:hQ7RPbZM << 106
これ500兆ワットって言ってるけど放出期間が230億分の1なんだよね
だいたい5グラムの0℃の水が100℃になるぐらいのエネルギーでしかない・・・あってるかな?
短い時間に猛烈なエネルギーを詰め込めるかが重要らしいけど
106:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 10:28:35.77 ID:nTprZBn7
>>33
A.Cクラークの小説であったね。鉄を瞬間的に蒸発させるレーザーでも
水分の多い人体に致命傷を負わせることはできない(場合もある)って
43:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 18:07:19.53 ID:KMpxJyRd << 48
よくわからないけど、ヘリウムから鉄がとれるってこと?
48:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 19:14:50.56 ID:EbiN2U5Y
>>43
通常の熱核融合で生成可能な元素の上限が原子番号で鉄までと言うこと。
水素原子から始まり、重水素、三重水素、リウム、リチウム・・・・・などの元素を融合し、
いろいろな核融合の経路をたどって、通常の核融合の終着点が鉄と言うこと

それ以上の原子番号の元素を生成にするには超新星以上のエネルギーが必要と言うことだ
44:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 18:16:34.87 ID:G+YxFujB << 53
ソース元がサーチナなのにスレ化した>>1が悪い
46:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 18:40:41.22 ID:35p+vnN0 << 49 53
>500兆ワットのエネルギー

ワットはエネルギーの単位ではない
49:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 19:20:11.61 ID:EbiN2U5Y
>>46
突っ込みたい気持ちは分かるが
文脈から考えると

5兆ワット×(250億分の1秒)のエネルギーという意味だろ
53:pureφ ★ 2012/07/22(日) 19:43:12.05 ID:??? << 56 69
>>44
検索した時はサーチナしか記事にしてなかったんですよ〜

>>46
パワーとすべきでしたね。

ちなみに>>1のLLNLのプレスリリースによると500TWのピークパワーで1.85MJのエネルギーを照射したとなってますね。

500TWで230億分の1秒だと21739J=0.022MJになるような・・・
56:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 20:26:33.92 ID:0Pdvsush
>>53
パワーが山型なんじゃね?
69:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:09:23.44 ID:KXRWDpGn
>>53
レーザー核融合オタクの俺が断言するが
>>1の記事は誤訳 核融合についてさっぱり理解してない翻訳者がやらかしただけ。

世界最強度のレーザーは阪大が10ペタレーザー作ってる(10ペタ>>0.5ペタ=500テラ)
>【エネルギー】レーザ—光線192本を集光し500兆ワットのエネルギーで衝撃点火 レーザー核融合反応実験に成功

まったく違う。
500テラワットレーザーはたいしたことじゃなく、
世界最高度の1.85MJレーザー(ジュール換算が総熱量を表す レーザーはみんなジュール表記)
が完成した、核融合実験はこれから期待ってだけ。

テラワットがどうのはピーク強度の話。
ただしそれもある程度は核融合反応にとって重要

>>1のバカ翻訳記事がすべて悪い。

1.85MJレーザーは確かにすごい、人類史上最強レーザーは間違いない
日本最大の阪大のは30KJ=レーザーにすぎない
設計上は核融合点火成功できる水準。
ただし設計が実際に上手くいくかはやってみないと分からない。

レーザーが20年前にぽしゃったときも「10KJで十分」となってて30KJレーザー作ったのに
実際はまったく成功しなかった経緯がある。
50:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 19:22:19.93 ID:AiHpgjdZ << 52 58
核融合爆発ってないの? メルトダウンしないの?
52:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 19:29:24.62 ID:EbiN2U5Y
>>50
事実上は無い

核融合を起こすに最低でも1MeV以上のプラズマ(1億℃の高温電離気体)を、ある程度の時間、ある程度以上の
密度で封じ込める必要があり、プラズマがちょっとでも漏れてると温度・密度・封じ込め時間を維持できないので
を核融合を維持できない。従って、現状でも、核融合を連続的に起こすことはできないし、できたとしても
ちょっとでもちょっとでも漏れるなり、不純物が混入しただけで、臨界条件から外れる。

遠い未来に仮に実用化しても、状況は変わらず、爆発どころか臨界を維持するだけでも大変。
58:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 20:35:07.77 ID:UGu+jBW3
>>50
一番大きな問題は、こんな原住民にどう理解させるかだな
70:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:09:45.07 ID:P62Irkx3 << 74
レーザー核融合で実用発電なんて、誰も出来ると思ってない。
レーザーの効率が低すぎる。10%も無い。ただ1回の照射をするだけで設備を点検するとかいうレベル。

レーザー効率は1桁、耐久性は3,4桁足りない。
燃料ペレットも高価な素材だが、実用には数セントにしないといけない。
74:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:39:36.27 ID:KXRWDpGn << 82
>>70
は?桁違い?

10%効率達成してるが、100%効率達成しろとでも?
アホかと

エネルギー増倍率を上げればいいだけ。
Q=10で発電開始、Q=50〜100で十分。

日本の問題点は予算が下りない点。
再生エネルギーがどうのの文句いうアホが多いが
ならレーザー核融合に予算だせよ。

何もやらなくて空から新エネルギーが降ってくるわけじゃなし

>ただ1回の照射をするだけで設備を点検するとかいうレベル。

レーザー核融合反応を「爆縮高速点火」による手法で100回連続して起こすことに成功したと発表した。
http://damesoku.blog114.fc2.com/blog-entry-2144.html

10hz駆動で連続100回成功しましたが、
効率は20% 実験用のガラスレーザーの話だろ。
ガラスレーザーは核融合反応の確認するためなんだから、効率なんてどうでもいいんだよw
で、確認できれば半導体レーザーで発電炉を作るだけ。

レーザー強度と波長があれば、何のレーザーだろうが同じ現象なんだから、あとはスケール則の話。
82:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 00:44:33.27 ID:8X+tiawk
>>74
中性子による炉心構造体の劣化とか
レーザーの耐久性とかを考慮してないだろ
71:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:10:38.22 ID:DG8ZpUSy << 72
ビジネススレじゃトカマクよりはずっと有望で、かつある程度は実現の見込みがでてきたような事を言ってる人がいたが

まあこれが日本とかだとまたか、みたいな感じだけどアメリカの技術者がマジで興奮してるなら可能性高いんじゃ、
と素人丸出し判断中w
72:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:16:05.18 ID:P62Irkx3
>>71
閉じ込め型(トカマク、ヘリカル型)、慣性型(レーザー)でも、
どっちでも桁違いに実用からは遠いよ。

実用までに埋めるべき桁数が3か4か、、、みたいな争いなので、
比較に意味があるほどどちらもゴールが見えてない。

核融合は、まだまだ科学研究の性格のが強いな。
76:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:49:17.46 ID:h38IuEAd << 78
核融合反応ができたとして、どうやってエネルギーを回収するの?
あと発電となると連続的に燃料を供給できるのかな。
78:名無しのひみつ 2012/07/22(日) 22:59:52.37 ID:P62Irkx3
>>76
トカマク型もレーザー型も、エネルギー回収なんて設計さえしてないよ。
フランスに作るITERも熱は捨てる。>>1 の奴も熱は捨ててる。

なんでしないかって言ったら、まずは核融合反応を安定的に起こす、ただそれだけで
手一杯で、そんな熱回収発電の仕掛けなんて入れるスキマは無いから。
それは、工学的な問題なので、ずーっと未来に設計すればいいと考えてる。

入力エネルギーと出力エネルギーが同じになっても、それは熱量としてそうなのであって、
熱を回収して電力にしてレーザー発生装置なり、プラズマ加熱装置なりに再投入して、
そのサイクルで運転成立しようとしたら、エネルギー倍増率が10倍でも、桁はぜんぜん足りない。
おまけに燃料生成のエネルギーももちろん考えてない、それもずっと未来に考えること。

核融合はまだまだ「科学研究」であって、実用技術開発じゃないんだよ。
そりゃあ、遠大な遠い未来には実用技術にしようって夢はあるが、、、
84:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 01:07:02.01 ID:JHY/Z2bx << 87
ソーラレイは「出力8500万GW/s」(劇場版、およびOrigin)

ソーラレイの方がワットが大きい
87:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 01:50:11.52 ID:JwlcTXqj
>>84
ソーラーシステムなら現在の技術で作れそうだな。
90:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 03:09:57.18 ID:D9W63TPO
>>1
スレタイすらまともに(ry
92:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 04:40:24.08 ID:MM1I85gg << 96
まあ、商業利用は夢また夢だろ。
採算が取れるとはとても思えん。
っていうより
それ以前にエネルギー収支がとれないし、
それ以前に連続運用もできていない。
それ以前に......
96:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 06:09:05.75 ID:Zq7hd7ho
>>92
レーザー核融合技術の1面は、きれいな核爆弾。
今後もお金は流れ込むさ。
99:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 09:33:44.30 ID:Xrc/Hrc7 << 110
これ、もしかして水爆につながる可能性があるから気にして日本はあんまやってなかったのかね
だとしたらもの凄いバカだなあ
110:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 12:18:50.60 ID:Zq7hd7ho
>>99
水爆になるかもしれない技術に手を出せる分けなかろう。
108:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 10:50:40.09 ID:w+o40EfO << 109
お、ここにはレーザー核融合オタがいるのか
レーザー核融合の発電用の炉について聞きたいんだが

レーザー核融合でも、
核融合→熱→水蒸気→タービン
で発電するよね?
で、核融合すると大量の中性子が出るはずだけど、炉を傷つけずに熱に変換する技術ってどうなってる?
液体金属を炉壁の内側に流すってのを読んだことがあるんだが、やっぱそれしか無いのかな?
109:名無しのひみつ 2012/07/23(月) 12:17:31.63 ID:wB5XptqT << 112
>>108
低放射化材料、つまり中性子を食らってもあんまり放射化しない材質の開発に
成功する予定がスケジュールに組まれてるらしいぞ

放射性廃棄物の半減期を短くする技術が開発されるのを期待するよりは
現実味があるっていう程度かねw


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