2011年11月9日水曜日

【エネルギー】核融合研、イオン8000万度Cの高温プラズマ生成に成功 核融合発電に必要な1億度Cに近づく

科学ニュース+板 (50/174)

1:pureφ ★ 2011/11/06(日) 03:26:19.14 ID:??? << 88
核融合研、イオン8000万度Cの高温プラズマ生成に成功

 【名古屋】核融合科学研究所はイオン温度が8000万度Cの高温プラズマの生成に成功した。プラズマ周辺部の密度を下げることで従来の最高温度より500万度C高めた。常に高温状態を維持できる方式としては世界最高記録という。核融合発電に必要な1億度Cに少し近づいた。

 同研究所は超電導核融合実験装置の大型ヘリカル装置(LHD)で高温プラズマを発生させている。今回、LHDを洗浄した際に壁に付着した水素ガスを、電磁波で生成したプラズマで取り除くことでプラズマ周辺の密度を下げた。これによりプラズマ中心部のイオン温度が上昇した。

 今後は2012年3月末をめどに高性能排気 装置を設置し、プラズマ周辺密度を制御しやすくする予定で、さらなる温度上昇が見込めるという。

日刊工業新聞 2011年11月04日
>>2辺りに続く
2:pureφ ★ 2011/11/06(日) 03:26:32.19 ID:??? << 1

図2 プラズマ境界に関する国際共同実験を行っている中心研究者たち

 例えば、海外の研究者と次のような国際共同実験を第15サイクル実験から新たに開始しました。
現在建設中の国際熱核融合実験炉(ITER)や将来の核融合発電炉では核燃焼によってプラズマ
から大きな熱が発生します。このため、運転にはプラズマの位置を精密に把握し、制御することが極
めて重要です。プラズマは外部の電磁石による磁場で閉じ込められ、プラズマの境界位置が決まり
ますが、プラズマがこの位置を変化させることがあります。この重要な課題に、米国の主力トカマク装
置を擁するジェネラルアトミックス社にオークリッジ国立研究所(米国)、プリンストン大学プラズマ物理
研究所(米国)が加わり、核融合科学研究所と共同で取り組み始めました。図2に国際共同実験
を進めている中心研究者の写真を示します。

  この他にも、第15サイクルプラズマ実験ではプラズマの高温高密度化、プラズマ物理学の体系化
などの共同研究を国内外の共同研究者と大いに進めることができました。現在、実験データの解析を
鋭意進めており、これらの成果を後日、報告したいと考えております。

【本件のお問い合せ先】
核融合科学研究所 大型ヘリカル装置計画 研究総主幹 教授 山田 弘司

参考資料 平成23年度第15サイクル実験 運転スケジュール


イオンの温度が上がった理由: プラズマを加熱する電力は昨年と違いはありません。今回、イオンの
温度を上げることができた理由はプラズマの周辺部にあるガスを制御することに成功したことにあると
考えています。これまで真空容器の壁に吸着したガスが放出されることによってプラズマの周辺の密度
が上がる傾向にありましたが、電磁波によって生成したプラズマを使って、あらかじめ壁を洗浄して吸着
したガスを取りのぞくことによって、周辺の密度が下がることが分かりました。図3にあるように周辺の密度
を下げるとプラズマ中心部でイオン温度が上がりました。来年度は、高性能排気装置が稼働し始め、
特に周辺の密度の制御性が大きく向上しますので、さらに好ましい状況が期待されます。


図3 電磁波により生成したプラズマで真空容器内壁を洗浄する前(青白抜き○)と後(赤●)の電子
密度(左)とイオン温度(右)の比較

関連ニュース
【テクノロジー】夢の発電設備、"レーザー核融合"--浜松ホトニクス、トヨタ自動車、大阪大学などが挑む次世代技術
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1315273753/-100
【核融合】国際核融合炉(ITER)、計画1年遅れ 震災影響で ITER機構長
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1311350491/-100
【エネルギー】イオン温度7500万度 土岐の核融合研、プラズマ生成
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1302227836/-100
【核融合】プラズマ電子温度2億3千万度 土岐の核融合研が記録更新
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1291787555/-100
【核融合】韓国の人工太陽「KSTAR」、核融合に成功
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1287482378/-100
【科学技術】レーザ核融合で星のミニチュアを作る
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1277738636/-100
【米国】ニューヨークの街中で「核融合炉」を自作、近隣住民からは不安の声も
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/news5plus/1277527809/-100
【社会】複雑が魅力?核融合科学研究所に見学者殺到 - 岐阜
http://tsushima.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1277038369/-100
【エネルギー】フランスで熱核融合炉が本格着工へ 日本も積極関与と文科相
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1273243993/-100
8: 【東北電 69.4 %】 2011/11/06(日) 04:56:04.13 ID:KKflhFwd << 9 17 19
燃料は海にあるし、廃棄物はヘリウムだし
これで在日朝鮮人を追い出せば日本の未来は明るい
17:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 06:46:26.00 ID:7Mtfercg << 41
>>8
水素同士の核融合ならタダのヘリウムだけど、重水素と三重水素だから中性子が余って廃棄物は放射能を持ってる。
それに燃料は大量に有るんだろうけど、精製は結構大変なんじゃないの?
41:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 13:19:14.41 ID:yVbvfGgm
>>17
そうなのか。
俺はてっきりヘリウム4と中性子ができ、その中性子から炉外の液体ナトリウムなどで
エネルギーを回収するものと思ってた。
まさかヘリウム5が出来るなんて、考えもしなかった。
30:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 10:51:46.32 ID:WQIsBkG4 << 32 51 52 55
核分裂安全厨 ブレーキを踏めば止まります
核分裂危険厨 ブレーキ制御装置が壊れたら?
核分裂安全厨 ブレーキ制御装置は何重にも防護されてますから壊れません

核融合安全厨 アクセルを踏まなければ自然に止まります
核融合危険厨 アクセル制御装置が壊れたら?
核融合安全厨 アクセル制御装置は何重にも防護されてますから壊れません

詭弁はいつもいっしょ
分裂は危険だけど融合は安全なんて宗教も同然 頭悪い以前だ
32:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 11:18:08.76 ID:6P+gwKUP
>>30
お前が詭弁を招いてるんだ正しくはこうな

核融合危険厨 アクセル制御装置が壊れたら?
核融合安全厨 壊れて過剰に燃料が供給されても自然に止まります
51:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 15:51:39.14 ID:HgtaimYN
>>30
基本的に核融合から直接エネルギーを取り出すのは
現状の核融合を成立させるより遥かに難しい
では現状の核融合で成功と呼べるのは何か?
莫大な高速中性子を核融合で確保する、この一言に尽きる
しかし高速中性子は核融合によって非常に繊細な工程で現状では抽出される
故に何らかのトラブルが発生した場合核融合が止まり中性子も出なくなる
その時点で自動的に反応は止まってしまう、これが核融合の最大の利点だ
55:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 18:35:18.86 ID:DcTg8g/O
>>30
なにが危険なのか、指摘出来ないんなら、黙ってろよ鮮人。
52:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 18:01:26.71 ID:AbcYWSQm << 56
>>30
燃料突っ込みすぎても止まるし、電流駆動しすぎても止まるし、ビーム入射しすぎても止まる。
つーかそんな暴走モードがあるならとっくの昔に商用炉が実現してるわ
56:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 18:36:28.02 ID:DcTg8g/O
>>52
その前に兵器になってるw
33:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 11:25:06.66 ID:v51NxxmV << 34 36 63
おまえらだまされるなよ。
トカマクなんて5億度達成しているのに、未だ核融合発電
できてない。
ヘリカルなんて、超低密度プラズマでしかイオン温度上げられない。
ヘリカルなんて本当に税金の無駄だから。
34:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 11:31:35.54 ID:2Tez1guv << 36
>>33
やっぱり核融合発電はペテンなのか?


なんかのコラムでとっくに不可能と気付いてるがこれまでの投資やそれで食ってる役人連中の為にソフトランディングするタイミング探っててるだけてのはホントなのか?
36:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 12:13:23.82 ID:6P+gwKUP << 44
>>33>>34
核融合ってのは誰にも起こせるが、発電となれば話は別
それに見合う効率の良さにならないといけない

トカマク式では電流プラズマでコントロールしてるが
その中で一年ほど核反応を定常的に起こさないといけない
そもそも燃焼反応すら起こしたことないのにどうして発電できるのか・・
もっと物理的検証が必要

ヘリカル式の場合はプラズマの閉じ込め技術が大幅に向上するので
密度も圧力条件も電子温度もクリアしてる
あとの課題は中心温度
44:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 13:34:49.79 ID:v51NxxmV
>>36
ニワカ乙。
プラズマの保持時間と閉じ込め時間は全く別だからな。
保持時間は単にプラズマがついている時間。
閉じ込め時間は熱エネルギーの散逸時間。
ヘリカルは閉じ込め磁場生成に超伝導コイルを使っているから長時間プラズマ保持できてるだけで、
閉じ込め性能、密度、温度全てトカマクに比べると一桁低いレベル。
ヘリカルのプラズマ長時間保持なんて、低密度・低温のクソプラズマを宣伝のためにだらだら保持してるだけ。
蛍光灯とほぼ同じ。
トカマクだって、超電導コイルを用いたもの(九大)は、長時間保持できてる。
63:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 20:32:59.75 ID:fRXxC15x << 66
>>33
>ヘリカルなんて本当に税金の無駄だから。

そんな事言ったら核融合全てが無駄になるけどな
核融合科学研究所では長時間運転可能なヘリカル型装置の方が
経済的であり核融合発電に適しています。
の見解で一致している

まあ研究者たちよりお前の頭脳のほうが
優れてるというならそれまでだけどな
66:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 21:22:53.42 ID:v51NxxmV << 68
>>63
お前本当に馬鹿だな。
核融合科学研究所はヘリカルしか無いからそう言ってるだけだ。
日本の(世界的にも)核融合研究のトップはJAEA。(慣性なら阪大)
そもそも長時間運転可能なのはヘリカルだからじゃなくて、
超電導コイル使ってるからだろ。トカマクだって電流駆動やめて
超伝導コイルにすれば長時間運転は可能。実際九大はやってた。
磁場核融合やってる研究者で、ヘリカルがものになるなんて思っている奴はNIFSの研究者含めて一人も居ない。
NIFSがやってるのは長時間ショボイプラズマを保持し続けることができるような加熱装置(おもにICHか?)開発。
68:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 22:02:16.73 ID:QIgXTk/1 << 71
>>66
そりゃ、40MWも加熱パワー入っていたら温度は高くなるかと。
それに重水素のプラズマだし。

確かに磁場閉じ込め方式のトップはトカマクだけど、
ヘリカルは閉じ込めにプラズマ電流駆動が必要無かったり、
トカマクより高密度領域で運転できる可能性があったり、
純粋な定常運転ができる可能性があるし、
本質的にどちらが商業炉として有利かは、まだ判断するときじゃないよ。
71:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 22:27:41.52 ID:v51NxxmV << 82 120
>>68
いや、もう判断していいと思う。LHDは宣伝だけはうまい(めちゃめちゃ密度を低くして高温度を出して温度だけ宣伝とか)けど、
本質的に熱エネルギーの閉じ込めが悪すぎる。
あの磁場構造(ヘリカルリップル)では、これ以上莫大な税金を投入して実験を重ねても
閉じ込めは良くできない。ヘリカルでは40MW突っ込んだって
トカマクより3重積が高くなることはありえない。

もうトカマクでもディスラプションなしに長時間運転できるレベルまで来てる。
82:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 03:32:54.89 ID:tTQOPEmC << 86
>>71
LHDってτEで1秒くらいだっけ? まぁサイズが大きくなると自動的に大きくなるからヘリカルだからってわけでもないと思うが
核融合関連離れてかなり経つから最新動向よく知らないが、トカマクって定常運転できるくらい電流駆動出来るようになってんの?
86:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 12:24:02.33 ID:xK/UvZsp
>>82
適当に言ってんじゃないならソースとか教えてほしいね
120:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 23:36:17.04 ID:j6AfRrhc << 124
>>71
τEは通常放電では0.1秒くらいだよ。最高値は0.3秒だけど。
トカマクが定常運転できないと行ってるのは電流駆動をオーミックにした場合じゃないか?
今はブートストラップ電流とかを活用すれば、電磁波やNBIなどで補足すればよいのでかなり負担は軽減できる。逆に言うとヘリカルだって電流駆動は要らないとか行ってるけど、ブートストラップ電流とか流れて磁場構造が変わってしまうので電流駆動は必要。
124:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 00:38:19.01 ID:bdEuaxnc << 129 156
>>120
ヘリカルの利点って無電流運転できるってのじゃなかったっけ?
64:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 20:39:06.24 ID:hUYkFAY/ << 65
過去の記録更新の歴史を時系列で知りたいね。
その曲線を見ればいつごろ達成するか予測できるだろ。
65:名無しのひみつ 2011/11/06(日) 21:10:41.85 ID:QIgXTk/1
>>64 いろんなのが混ざっているので分かり辛いけど、


横軸が温度。年代毎にピンクの丸い領域が右上に移動している。
もっとわかりやすい図があるかもしれないから、見つけたらまた書くよ。
100:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 17:48:37.39 ID:K744qITD << 108 117 121
数万個のバルブの1コを閉め忘れたり開け忘れただけで大暴走する
どこぞのアレみたいにならんのかな、と心配だったけど、
どうやらこれは、数万個のバルブの1コをどうこうしたら動かなくなりそうなので安心した。

……いや安心していいのかどうか知らんけども。
117:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 23:21:01.32 ID:DgeKVVeS
>>100
まあ暴走の危険が無いって点では安心していいんじゃね?
・・・代わりに道路工事のごとくしょっちゅう修理しているかもしれんがw
108:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 19:10:00.05 ID:wQ6XZSUO << 121 123 125
>>100
大体その解釈で合ってると思うよ
核分裂と核融合は同じ中性子を使うんだけど
核分裂は核分裂から生成される中性子を核分裂に使用する
核融合は現状一番可能性の高い阪大の方式の場合
別のシステムから中性子の照射をしてもらって核融合する
で、何か起きた場合
核分裂は基本止まらない、理由は自前の中性子が内部で崩壊熱を起こすから
核融合は基本止まる、理由は自前の中性子を持っていないから
123:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 00:36:45.92 ID:bdEuaxnc
>>108
>核分裂と核融合は同じ中性子を使うんだけど

核融合に中性子を使うってなんだ?
中性子照射で核融合?
どこの世界の超科学だ?そりゃ
125:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 01:23:45.44 ID:e8fz7zjG
>>108
核分裂路の一種である外部駆動式の未臨界炉と混同してないかい?
121:名無しのひみつ 2011/11/07(月) 23:53:21.15 ID:XuAscYal << 127 138 158
>>100
>数万個のバルブの1コを閉め忘れたり開け忘れただけで大暴走する
>どこぞのアレみたいにならんのかな、と心配だったけど、

なるよ

原子炉の数万個だかのバルブを制御するコンピュータが大暴走したりウィルスに乗っ取られ
たら、大暴走するしかない

>>108
>核分裂は基本止まらない、理由は自前の中性子が内部で崩壊熱を起こすから
>核融合は基本止まる、理由は自前の中性子を持っていないから

福一は制御棒は入って基本止まったのに残留熱で爆発したことは無視かwwwwwwwwwwwwwww
127:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 01:47:54.62 ID:QXYOjhEJ
>>121
ならないよ。
例え制御システムが乗っ取られても、普通に運転してなきゃ核融合条件が成立しない。
燃料を供給し過ぎても駄目、炉の真空度が低下しても駄目。
138:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 09:51:33.23 ID:eNL8QGG2
>>121
暴走というなら超新星爆発がそれに相当するんかな?
158:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 19:50:44.29 ID:FjBd4n0p << 160 161
>>121
残留熱じゃない 崩壊熱だよ

核分裂で発生する熱の1割程度だけど、
核が分裂しないで違う物質に変わる事を崩壊という

大体は核分裂で燃えたあとの、セシウムなどの死の灰が
崩壊熱を発しながら100年で7割程度のスピードで鉛やバリウムにかわる

フクイチは制御棒を突っ込んで核分裂は止まったが
死の灰の崩壊熱の冷却に失敗して燃料が溶けた
----------
核融合・それ自体は 熱崩壊する死の灰は出ない
-----------
ただし核融合炉を、超長半減期の核のゴミの詰まったブランケットで覆って
核融合炉の発する大量の中性子を浴びせれば

半減期数万年のゴミは燃え(核分裂し)て、半減期30年の灰になるんだが・・

そういう構成の場合、事故ったらブランケットの灰が心配ではある
しかし、加速器駆動未臨界炉でも、核ゴミを燃やせば灰は必ず発生する

プルトニウムやMAを燃やさないで土に混ぜ込んで何万年も保管したくなければ

核融合か加速器かFBRで燃やさねばならんし、事故時の灰対策は必要
-----
ただし単純に発電するだけなら灰は大幅に少ない。ほとんどないに近いな

160:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 20:38:36.64 ID:f9AgJHLt
>>158
まあ1Bqでもセシウムを身体に入れたら癌で死ぬんだって思っている
人たちに、どんな説明をしても結局無駄なんだと思うよ。核アレルギーってのはそういう事。
「鼻血とか倦怠感とか原因不明の症状に悩まされ、関東から離れて関西に行ったら途端に
全快した!おれ放射性物質過敏症だから」とかって言っている人たちが沢山いる訳でさ。
関西で住んでいる場所が世田谷のあの場所のように2μSv/hとかだったとしても、知らなければ
健康に生きられる人たちね、、
161:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 20:49:17.12 ID:/AlUufhz << 162
>>158
>残留熱じゃない 崩壊熱だよ 

同じ意味の言葉なのに、どこまで情弱なんだ?

>半減期数万年のゴミは燃え(核分裂し)て、半減期30年の灰になるんだが・・ 

安定元素や半減期数億年の元素が半減期数万年のゴミになって、ゴミの総量が増える
だけだけどな

162:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 21:51:20.50 ID:5WOb7kRr
>>161

どこの教科書に残留熱と崩壊熱が一緒だと書いてあったんだね。
126:J('A& ◆XayDDWbew2 2011/11/08(火) 01:28:54.27 ID:I6/AmqFH << 128 129
放射化した核融合炉ってどうやって処分するの?
128:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 02:00:48.41 ID:e8fz7zjG << 157
>>126
50年とか100年とか放置しておけば放射能を失うのでそれからリサイクル
高レベル廃棄物と違って熱の管理も必要ないし、高価な資材を使った貴重な
資源でもあるから易々と廃棄したりはしない

ただ、進歩の末に「安価な資材でも作れるようになっちゃいました〜」ってなると
不法投棄の問題が出るかもしれないね
129:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 02:02:40.12 ID:Aw7FKXJH << 148 156 157
>>124コイルに電流流さないと磁場できないけど・・?

>>126何十年か放置してロボットとか人が入れるくらいに
放射線量が下がったら点検整備、その後また再稼働、
構造材料はスクラップしてまた再利用、こういうサイクルで一万年使える
157:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 19:36:24.03 ID:FjBd4n0p
>>128>>129
オイオイ無責任だな
まあ、機器は仕方ないが 建屋は放射能を帯びさせないでくれ!

君らが放射能を被曝しながら解体するわけでもないだろう?
それに団塊バカが建物被曝を考えなかったせいで廃炉費20兆円だぞ!

核分裂炉にせよ核融合炉にせよ
水槽とか水を含んだ耐火煉瓦で遮蔽して、建物は被曝させてはならん!
156:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 18:18:57.03 ID:fkz0Jd/L
>>129
>>124コイルに電流流さないと磁場できないけど・・?

>>124が言っている電流とは、コイル電流ではなく、プラズマ電流のこと。
トカマクはコイル電流だけではプラズマ閉じ込め磁場は作れないから、
プラズマにも電流を流す必要がある。
ヘリカルはコイル電流だけで閉じ込め磁場を作れる。
148:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 14:07:14.88 ID:bdEuaxnc
>>129
>コイルに電流流さないと磁場できないけど・・?

・・・・・・・・・・
130:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 02:04:17.44 ID:ruVwp6Nm << 131
フクイチみたいな事故が起こせるほどのエネルギーがってのは同感だが
無理だろ。バクチをするなら生きてるうちにできない方にかけるよ
当たっても意味ないけどw
131:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 06:10:48.62 ID:tV4PYZz0 << 134 139 142 143
>>122
原発事故は核分裂反応を制御することの難しさと、廃棄物の有毒性が主原因。
取り出せるエネルギーの大きさとは無関係。
核融合はその点を最初からクリアしてる。
と言っても、両者の違いもわからず「核エネルギー」というだけでコワイヨー連発してるアホどもは理解できないだろうけどねw

>>130
そりゃオマエのような老い先短いジジイが生きてるうちにはムリだろうさw
未来の技術だからw
134:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 07:51:24.04 ID:hzPiAtUK
>>131
http://eco.nikkeibp.co.jp/article/report/20111012/108748/?P=5
ここに書いてあるように実用化までに50年以上かかる。
おまえが爺の時になって初めて実用化だな。
139:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 10:00:28.85 ID:Pe4empy7
>>131
核融合は制御できるなんて思い込みはどこから来るんだか
まだ点火さえ出来ないってのに
142:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 11:02:28.15 ID:ruVwp6Nm
>>131
はあ?お前も含めたスレ全員に言ってるんだが。
だいたい50年は余裕とかぶっこいてる屑どもが作ってる技術なんだから、
年食った奴ならかけにならんだろ、アホかと
まったく、これだから能なし妄想馬鹿は困る。
143:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 11:20:51.64 ID:y/10ug6y << 146 147
>>131
>原発事故は核分裂反応を制御することの難しさと、廃棄物の有毒性が主原因。 

なら、核融合でも事故は起きるってことだな

核融合爆発なんて制御できるもんじゃないし、放射化で高レベル廃棄物は大量に出るし
146:名無しのひみつ 2011/11/08(火) 12:13:44.78 ID:QXYOjhEJ
>>143
核分裂炉→止めるのに苦労する

核融合炉→起こすのに苦労する

0 件のコメント:

コメントを投稿