4,900万度のプラズマを102秒間持続:中国の核融合実験施設

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核融合技術を目指す中国の研究者グループが、4,900万度のプラズマガスを102秒間持続させることに成功したと発表した。日本やドイツなどで行われている同種実験の状況も紹介。

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核融合技術への歩みが重大な進展を見せたようだ。中国の研究グループが、超高温にしたプラズマガスを摂氏4,999万度で1分以上持続させたと発表したのだ。

この実験では、安徽省合肥市中国科学院合肥物質科学研究院にある環状の装置「先進型超伝導トカマク実験装置(EAST)」で、水素ガスを太陽の中心温度(摂氏約1,500万度)の3倍に近い温度まで加熱。その温度を102秒間持続させることができた(強力な磁石を使って環の壁から離れた位置で保持した)と報告している。

『South China Morning Post』紙の記事によると、EASTの研究チームは、今回の新記録はまだ自分たちの目標に達していないと話しているという。目標は、摂氏1億度近い温度を1,000秒間持続させることだ。

今回の中国の発表の1週間ほど前には、ドイツのグライフスヴァルトにあるマックス・プランク研究所のチームが、融合実験装置「ヴェンデルシュタイン7-X」(W7-X)の実験を開始した(日本語版記事)。ドイツチームは、摂氏1億度、30分間の持続を目指している(岐阜県土岐市にある核融合科学研究所では、2013年に9,400万度を達成。また2,300万度のプラズマについては48分間維持することに成功した。16年から重水素を使った実験を始める計画で、2〜3年で、目標である1億2000万度の達成を目指している)。

現在フランスでは、国際的なITER(イーター)プロジェクトによって、500MWの核融合出力を400秒間持続させることができる核融合実験炉の建設が進められている。中国はその参加国でもある。EASTのチームは、自分たちのデータがプロジェクトに役立つかもしれないと話しているが、ITERのプラズマ実験開始は22年の予定だ。

なお、人工によるこれまでで最も高い温度(そしてわれわれが知っているかぎりで、この宇宙で最も高温な場所)は、2012年に大型ハドロン衝突型加速器内でつくられた摂氏5兆5,000億度だ。持続時間はわずか数分の1秒にすぎないが、この実験によって、粒子を粉砕してクウォークグルーオンプラズマをつくることができた。これは、ビッグバン直後に存在したとされる物質状態だ。

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