核融合炉の仕組み

核融合

・磁場閉じ込め式

1億℃以上のプラズマをそのまま入れておくことができる容器はこの世に存在しません。そこで、核融合発電では、真空にした容器の中に燃料のプラズマを入れて、「磁気」の作用で浮かせて、容器の壁に直接高温のプラズマが触れないようにしています。

燃料の重水素とトリチウムの原子核が核融合を起こすと、ヘリウム原子核ができます。

このとき、ヘリウム原子核は磁気の作用でプラズマの中に留まるのですが、中性子はプラズマから高速のまま飛び出して、容器の内側の「ブランケット」(毛布という意味)と呼ばれる壁にぶつかります。その結果、ブランケットに熱が発生し、高温になります。つまり、プラズマが壁を温めてエネルギーを生み出しているのではなく、中性子が炉壁に高速でぶつかることによってエネルギーを生み出しているということになります!

ブランケット内部には冷却水の配管が通っており、冷却水が温められます。このとき、水の温度は数百度になりますが、圧力をかけて沸騰してしまわないようにしています。

この冷却水で別系統の水を温め、高温の水蒸気の流れをつくり、この流れでタービンを回すことで発電が行われるのです!

しかし、ただ単にプラズマを閉じ込めるといっても、様々な苦労があったようです。

以下の記事でプラズマを操る方法を紹介しているため、ぜひ合わせてご覧になってください。

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