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韓国の人工太陽、1億度を初達成…世界核融合をリードする

ⓒ 中央日報/中央日報日本語版2019.02.13 15:31
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1億度以上を達成したKSTARのプラズマ。(写真=国家核融合研究所)
◆核融合発電に近づいた大韓民国

韓国の「人工太陽」と呼ばれるKSTARが摂氏1億度の超高温達成に成功し、核融合発電に近づいた。国家核融合研究所は13日、核融合発電のための研究装置KSTARが超伝導トカマクでは世界で初めて中心イオン温度1億度以上の超高温高性能プラズマを1.5秒間維持するのに成功したと明らかにした。

国家核融合研究所のユ・ソクジェ所長は「プラズマの温度が1億度を超えてこそ最も活発な核融合反応を起こすが、KSTARが今回の核融合反応を起こす主体のイオンの温度を1億度以上にした」とし「超伝導トカマク核融合装置では世界初」と説明した。

◆人工太陽、夢の未来エネルギー核融合

核融合発電は水素を1億度以上の超高温プラズマにして核融合を起こし、ここから生じた莫大なエネルギーで水を温めてタービンを回し、電気を作る発電方式だ。太陽が燃え上がる原理と同じであるため「人工太陽」と呼ばれるが、太陽より重力がはるかに小さい地球で核融合反応が起こるためには太陽の中心温度(1500万度)の7倍の1億度以上の高温・高密度プラズマを長時間維持しなければいけない。発電原料となる重水素と三重水素は海水から得ることができ、原子力(核分裂)発電と比較して放射線の発生がほとんどなく「夢の未来エネルギー」とも呼ばれる。

超伝導トカマクは磁場でプラズマを閉じ込めるドーナツ型の最新核融合装置。韓国・米国・中国・日本・欧州連合(EU)・ロシア・インドなど世界7カ国・地域が協力してフランス南部に建設中の国際核融合実験炉(ITER)と中国EASTなど最近の核融合炉はほとんど超伝導トカマクを利用している。ITERは2025年の竣工と共に初めてプラズマを稼働し、2035年に熱出力500メガワットの核融合炉フル稼働を始める予定だ。こうした研究成果が続けば2050年ごろ主要国で商用発電が可能というのが、核融合専門家の見方だ。

◆金泳三政権で企画、金大中政権で起工、廬武鉉政権で完工

国家核融合研究所は今年、中性粒子ビーム入射加熱装置(NBI)を追加で導入し、1億度以上の超高温プラズマを10秒以上安定的に維持するという目標を立てている。ユ所長は「年末ごろ目標を達成すれば、世界のどの国も韓国の核融合技術についてくることができない水準に達するだろう」とし「KSTARの最終目標は1億度以上の超高温プラズマ300秒達成」と話した。

国家核融合研究所の今回の成果は、KSTAR実験10周年を記念してソウルで開催される国際核融合学術大会「KSTARカンファレンス2019」で国内外の研究者に詳細に発表される予定だ。KSTARは金泳三(キム・ヨンサム)政権当時の1995年に企画され、金大中(キム・デジュン)政権で工事を始め、廬武鉉(ノ・ムヒョン)政権の2007年に完工した。その後、試運転を経て2009年から本格的な実験に入った。

◆最大ライバルは中国、2035年の核融合発電所建設が目標

実際、核融合プラズマ1億度達成は今回が初めてではない。中国科学院プラズマ物理研究所が昨年11月、自国の核融合実験炉EASTを活用して1億度達成実験に成功したと明らかにしている。しかしこれは核融合の非核心要素の電子温度を1億度にしたというのが国家核融合研究所側の説明だ。過去に日本や米国も核融合のためのプラズマ発生を3秒以上維持する記録を達成しているが、超伝導トカマクでなく当時の銅電磁石トカマクであり、それ以上の研究成果を出せなかった。

核融合発電研究・開発で韓国の最大のライバルは中国だ。中国は電子温度1億度のほか、2017年6月に世界で初めて5000万度以上の超高温プラズマ状態を100秒以上維持するのに成功している。香港サウスチャイナモーニングポスト(SCMP)の報道によると、中国は2035年を目標に核融合発電所を建設する計画であり、上海・合肥・成都など中国大都市が発電所誘致のため激しく競争を行っている。

チェ・ウォンホ科学技術情報通信部巨大公共研究政策官は「まだどの国も主導権を握っていない核融合エネルギー分野で競争力を確保すれば、韓国の強力かつ新しい成長動力になる」とし「核融合技術の世界的リーダーシップを握れるよう核心技術の開発と人材養成、産業拡充など基盤強化のために持続的に努力する計画」と述べた。

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