太陽を地上に作る、究極に「おもろい」核融合の話。

本当に知っても知らなくても明日のあなたは変わらないど〜でもいい話を始めていいですか。

最近、私の中で「核融合」が熱すぎて、もうおもろくて仕方がない。

っていう話を、今日はただただ垂れ流していこうと思います。（強行突破）

まあ、noteっていうのは本来そういう場所ですよね。

自分の好きなものを、自分の好きなように、私自身が見返した時に「ああ、これこれ」って思えるように残しておくメディア。

140文字の制限もなければ、書くタイミングも自由、サーバー代などなどのコストもかからない。

この自由さこそがnoteの素晴らしいところだと思うので、今回もその例に漏れず、最近私がドハマりしている「核融合」の魅力について存分に語らせてください。

一冊の本との、運命的な出会い

きっかけは、本当にシンプルなんです。

『核融合エネルギーの基本』っていう本を読んだんですね。

これがね、もう、めちゃくちゃいい本だった。

基本的には右側にイラスト、左側に解説文章という構成で進んでいくんですけれど、この図解がとにかく分かりやすい。

世界観を丁寧に、かつ噛み砕いて記述してくれているので、私みたいな核融合初心者には「最初の一冊」としてこれ以上ないほど完璧な入門書でした。

で、この本を読んで改めて突きつけられたのが、「そもそも核融合って何なん？」っていう問いです。

太陽は「燃えて」いなかった？

核融合をひとことで言えば、「太陽を地上に再現する技術」です。

皆さん、太陽って毎日光り輝いて、熱を出しているじゃないですか。あの膨大なエネルギーは、一体どこから来ていると思いますか？

「光を出す」「熱を出す」と聞くと、私たちはつい「燃焼」を思い浮かべますよね。

ガスコンロの火みたいに、何かが燃えているイメージ。中学校の理科で習った通り、燃焼っていうのは物質が酸素と結びつく急激な酸化反応のことです。

でも、ちょっと待って。
宇宙空間には酸素がないじゃん。

じゃあ、太陽はどうやってあんなに激しく光り、熱を出し続けているのか。

実は、太陽で起きているのは「燃焼」とは全く次元の違う現象なんです。それこそが「核融合」。

原子と原子が猛烈な勢いでぶつかり合って、合体する。

この原子同士が「フュージョン！」する瞬間に、とてつもないエネルギーが解き放たれる……という現象が起きているわけです。

（…あれも合体する瞬間光ってるから実質核融合ﾎﾞｿッ）

なぜ、私たちの手拍子で核融合は起きないのか

「原子同士がぶつかって合体する」なんて聞くと、「え、じゃあ私が手を叩いた瞬間にも核融合って起きるの？」って不安になるかもしれません。なるよね？

でも、安心してください。そんな超常現象、日常ではまず起きません。

なぜなら、原子核の周りには「電子」っていうマイナスの電荷を持ったバリアがあるからです。

マイナスとマイナスは反発し合う。磁石と同じです。

さらに、その中にある原子核自体もプラスの電荷を持っているので、お互いに反発し合って、普段は絶対に近寄れないようになっているんです。

この「反発」という見えない壁を突破して、無理やり原子核同士をくっつけるには、とんでもない環境が必要になります。

そこで登場するのが、物質の第4の状態「プラズマ」です。

「プラズマ」という、超自由でわがままな存在

物質には、固体、液体、気体という3つの状態がありますよね。温度が上がるにつれて分子の結合が弱まり、動きが自由になっていく。

その気体よりもさらに熱く、もっと自由な状態が「プラズマ」です。

この状態になると、原子核の周りを回っていた電子がバラバラに剥ぎ取られて、原子核が「むき出し」の状態になります。

この、ガードが解かれた原子核同士をめちゃくちゃな速度でぶつけ合うことで、ようやく核融合が始まるんです。

ただ、このプラズマっていうやつが、まあ扱いにくいのなんのって！

水はコップに入れれば留まってくれますし、蒸気だって密閉すれば閉じ込められます。でも、プラズマは気体よりもはるかに自由で激しく動き回るので、一箇所に留めておくのが至難の業なんです。

この「捕まえられないプラズマ」をどうやって閉じ込めるか。ここに、人類の知恵の結晶とも言える面白いアプローチがあります。

巨大な重力か、あるいはバカでかい磁石か

プラズマを閉じ込める方法、その一つは「重力」です。

太陽はまさにこれ。圧倒的な質量による重力でプラズマをギュッと閉じ込めて、核融合を起こしています。ただ、これを地上で再現するのは不可能です。地球に太陽並みの重力を作ったら、プラズマを閉じ込める前に地球が崩壊してしまいますから。

じゃあどうするか。ここでヒントになるのが「オーロラ」です。

オーロラは、太陽から飛んできたプラズマの粒子（太陽風）が、地球の「磁力」に捕まって、大気と衝突して光る現象です。

「そうか、磁力で捕まえればいいんだ！」

そう考えた科学者たちは、巨大なコイルを作って、強力な磁場の中にプラズマを閉じ込める「トカマク型」などの装置を発明しました。

これ、冷静に考えてバカ賢くないですか？
地球規模の現象を、巨大な磁石の力で再現しようっていう発想。

もう、頭が良すぎて「やばい」という言葉しか出てきません。

note46万字書いた人間にあるまじき語彙力のなさで草（ガチでなくて鬱）

150万年分のエネルギーが、海にある

さらに、核融合の何がやばいって、その燃料の豊富さです。

石油などの化石燃料はいずれ枯渇すると言われていますが、核融合の主要な燃料となる「重水素」や「三重水素（トリチウム）」の原料は、なんと海水中から取り出すことができるんです。

その埋蔵量たるや、なんと約150万年分。 しかも、そこから得られるエネルギー量は、同じ重さの化石燃料と比べて数百万倍という圧倒的な効率を誇ります。

化石燃料の20万倍ものエネルギー密度があるなんて、もう、やばい以外の語彙を失いますよね。

「海水さえあれば、人類はあと150万年、エネルギーに困らない」

これ、SFの話じゃないんですよ。今、まさに研究が進んでいる現実の話なんです。

自ら燃料を生み出す仕組みを炉の中に組み込んだり、
発生した熱で効率よく発電したり……

核融合の研究に携わっている人たちは、本当に「いかれてる（最高に褒めてます）」レベルの天才ばかりです。

おわりに

ただただ「核融合がおもろい！」というだけの話を書き連ねてきましたが、いかがでしたでしょうか。

宇宙の仕組みを地上に持ち込み、海水をエネルギーに変え、人類の未来を150万年先まで繋ごうとする。そんなロマンの塊みたいな話が、面白くないわけがないんですよね。

最初に明日のあなたは変わらないとは言いましたけど、ずっと未来のあなたは核融合のある社会に住んでいるかもしれませんよ？

このワクワク感が、少しでも皆さんに伝われば嬉しいです。

というわけで、私の核融合語りは一旦このへんで。

ではまた、バイバイ！