核融合発電のための最先端磁石技術、米国で実験へ

masapoco
投稿日 2023年4月30日 6:17
Gamma Max Rowland

英国の核融合企業Tokamak Energyは、核融合磁石におけるブレークスルーを遂げた事を主張しており、同社の磁石技術を米国の国立研究所で生涯核融合発電所の性能をテストする事を発表した。

核融合は、軽い化学元素を重い化学元素に結合させることで、核分裂や化学反応に比べ、比べものにならないくらいのエネルギーを取り出すことが出来る。

クリーンで持続可能な核融合エネルギーを生み出すプロセスには、トカマク内で太陽の数倍の高温プラズマとなる水素燃料を閉じ込め、制御するための強力な磁場が必要となる。そして発電所の効率的な運転を維持するためには、X線に似た電磁波の一種である二次ガンマ線に耐えられる磁石であることが必要だ。

そのため、Tokamak Energyはオックスフォードシャーの本社に、核融合エネルギーから磁石を絶縁する真空装置を中心に設計したガンマ線専門のクライオスタットシステムを構築し、試運転を行った。

今後、ニューメキシコ州アルバカーキにある米国エネルギー省サンディア研究所にあるガンマ線照射施設(GIF)で分解・輸送・再構築される予定だ。

Tokamak Energyによると、GIFは、同社の画期的な高温超電導(HTS)磁石を発電所の代表的な線量率であるガンマ線の強度とエネルギーに曝しながらシステムを収容できる世界でも数少ない場所の一つだという。

「私たちの先駆的な磁石技術は、将来的に核融合発電所を稼働させるために、極限状態に耐える必要があります。サンディアの専門研究所は、ガンマ線にさらされたときの磁石の耐久性と性能をテストするのに最適な構成になっています。商用核融合に向けて事業を拡大するためには、今、限界に挑戦することが不可欠です」と、Tokamak EnergyのHTSマグネット開発マネージャーであるRod Bateman博士は述べている。

今後、ニューメキシコ州の施設で6カ月間行われる試験で、個々の磁石の分析が行われる。この施設は非常に強力で、60年の寿命テストをわずか2週間で行うことができるという。

“GIFは、大きな試験体に高線量のガンマ線を供給できるユニークな施設です。私たちは、核融合技術の発展のためにTokamak Energyと協力することを楽しみにしています」と、サンディア国立研究所のGIF施設スーパーバイザー、Don Hanson氏は声明で述べている。

加えて、Tokamak Energyはこのほど、英国原子力庁(UKAEA)と、エネルギー生産用球形トカマク(STEP)の開発に向けた技術開発、資源・設備の共同利用に関する契約を締結した。

政府は2月、ノッティンガムシャーのウェストバートンに設置される核融合エネルギープラントのプロトタイプを建設することを任務とする提供機関を設立し、最初のSTEPシステムの建設を見込んでいる。

テクノロジーの億万長者は核融合に多額の投資をしている:Open AIのCEOであるSam Alton氏は核融合の新興企業Helionに3億7500万ドルを投じ、Bill Gates氏とMarc Benioff氏はCommonwealth Fusion Systemsに資金を提供し、Sun Microsystemsの共同設立者Vinod Khoslaはウィスコンシン大学マディソン校からのスピンアウト企業、Realta Fusionに支援を提供している。


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