Zマシンは20億度の温度を発生する

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なぜイテルプロジェクトを停止すべきか

2006年3月23日

2010年5月13日、4年後

イテル、核融合エネルギーのプロジェクトがコストを爆発的に増加

http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=4218

フランス南東部のカダラッシュに建設中のイテル(国際熱核融合実験炉)は、地球上で核融合を実現し、ほぼ無限に近いエネルギーを生み出すことを約束している(1)。しかし、その建設費用は当初の45.7億ユーロを遥かに超え、少なくとも2倍以上に膨らんでいる(2)。

中国、韓国、アメリカ、インド、日本、ロシア連邦が参加するこのプロジェクトにおいて、欧州連合(EU)が最も大きな経済的負担を負っている。EUは、建設10年間の間、当初の27億ユーロから72億ユーロへと負担を増やす見込みである。欧州委員会にとって、この費用増に対応するための選択肢は2つある:加盟国からの寄付金を増額する、またはEU予算におけるイテルプロジェクトへの割当を増やす。

アメリカがイテルの資金提供から離脱したという現状を無視しても、このコストの急増は、プロジェクトの極めて複雑な性質と、2001年の当初設計から現在の技術水準に合わせて大幅に見直された設計変更に起因している。

さらに、10年間で原材料価格は継続的に上昇しており、これもイテル全体の費用増加に寄与している。

念のため、イテルが商業的に電力を生産することを目的としているわけではないことを思い出そう。イテルの目的は、6分間で5億ワット(MW)の熱を50MWの「注入エネルギー」から生み出すことで、地球上での核融合の実現可能性を証明することにある。

この段階を終えれば、2050年までに日本で最初の核融合発電用実証炉「DEMO」が稼働し、この技術の産業的実現可能性を実証する予定である。

現在の経済危機の状況下で、関係各国政府は再び財布をひらくだろうか? それは保証されていない。資金が期待に応じて得られなければ、科学者たちはプロジェクトの規模を縮小するよう検討せざるを得ない。

パスカル・ファルシー

1- イテル(国際熱核融合実験炉)は、21世紀後半に人類が太陽のエネルギー生成モデルに近づくことを目指している。

2- 2007年の予算構成は、建設費45.7億ユーロ(10年間)、運用費48億ユーロ(20年間)、廃棄処理費5.3億ユーロ(10~15年間)であった。

2006年の私の記事:

3月16日、ペルトゥイで開かれた「討論会」と称する場に参加した際、反核運動の活動家たちが現れた。彼らは白いマスクを着け、叫び声を上げながら、CEA(原子力・エネルギー広報機関)のスタッフたち、特にパトリック・レグランの笑顔に直面した。

「討論会はすでに形をとった」

人々は私の発言内容に驚き、レグランはやがて、大きな笑顔を浮かべて言った。

「それでは、落ち着いてください。マイクを渡します。質問をしてください。答えますよ。」

しかし、私の質問はこうだった。

「このプロジェクトの関係者は、重い原子核が壁に衝突して剥離する際に生じるブレムストラーラング放射(減速放射)による強力な冷却現象を、どうやって克服しようとしているのですか?」

すると、たちまち誰もいなくなった。レグランは顎が下がり、否定のジェスチャーを繰り返した。プロジェクトの行政責任者や、環境専門家も同様だった。彼は「社会的プロジェクト」の中で「花やカマキリを守ること」を重視すると説明していた。

やがて、隣に座っていたエンジニアが、ごもごもと呟いた。

「うーん…いい質問ですね…」

確かに、これは100ユーロの質問であり、決して尋ねてはならない問題だった。最も速い水素原子は常に磁場の壁を突破し、壁に衝突して原子を剥離させ、すぐに完全にイオン化する。そして、自由電子との相互作用による減速放射(ブレムストラーラング)は、電荷の二乗に比例して増加する。プラズマは汚染され、冷却され、イテルの炉は窒息するだろう。

イギリスのアキュルハムでは、わずか1秒間の核融合が達成された。イテルは20~40年後に10秒、あるいは20秒の核融合を実現するだろう。しかし、炉の冷却問題をどう乗り越えるかという根本的な課題に対して、誰も真剣な対策を提示していない。ただ「スケールファクターがある」というだけだ。より大きな装置では、放射損失は相対的に小さくなる。数十秒の核融合が実現されたら、「スーパーアイテル」を建設し、より高価だが、今度こそ成功するだろう、と発言するだろう。

このような規模と費用を伴うプロジェクトを始めるには、重大で避けがたい問題に対して、あらかじめすべての解決策が用意されている必要がある。そうでなければ、イテルは単なる高価なおもちゃ、あるいはペルトゥイで聞いた「社会的プロジェクト」に過ぎない。

イテルは、科学者が持つまったくの想像力の欠如の象徴である。理論分野における「超弦理論」に匹敵する、実験分野における無意味な挑戦である。トカマク方式による核融合は半世紀以上にわたり停滞している。私たちは、さらに30~40年の忍耐を要求されているが、その間に物理学そのものが根本的に変わっているかもしれない。会場を去る際に私はこう言った。

「イテルは、3千年紀の蒸気機関だ」

フランスのトーレ・スーパー(Tore-Supra)は、25年前に建設が始まった(同じ「実験室の太陽」というキャッチフレーズで)。しかし、期待に応えなかった。核融合はゼロ。温度上昇も極めて限界だった。だが、「超伝導磁石は動いた」という。大した成果だ。25年かけて4テスラの超伝導磁石を造ったというのに、これは世界中の粒子加速器のすべての気泡室で既に完璧に確立された技術である。しかし、フランスでは、失敗を自慢するのにすぐさま喜ぶ。

会場にいた人々は、最後に専門家とのやり取りを記憶していた。彼が「いい質問だ」と言った瞬間。

「現代の我々は、こんな高額な『踊り子』を支える能力があるのだろうか?」

「ああ、金額は大きいように見えるが、GDP比で見れば、それほどでもないよ…」

確かに。

会場を去る前に、私の意見を説明した。核融合そのものに反対しているわけではない。だが、本物の核融合とは程遠い、蒸気機関が内燃機関に対して持つような関係にある、この核融合には反対だ。この比較は的確である。イテルでは、低温で連続的に動作させ、汚染性の反応を起こし、周囲の構造物を活性化させ、新たな放射性廃棄物を蓄積する。しかし、未来の核融合は、次のような清浄な形であるべきだ:

ボロン11+水素1:インパルス方式、10億度。

または:

リチウム7+水素1:5億度。

翌日、偶然にもニューメキシコ州のサンディア研究所が、Zマシンの成果を発表した(Googleで「Z machine」と検索)。

参考資料:

http://www.sandia.gov/media/z290.htm

http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2003/nuclear-power/Zneutrons.html

フューチャ・サイエンスの記事内容:

http://www.futura-sciences.com/news-z-machine-depasse-deux-milliards-degres_8419.php

Zマシンは、20億度を超える温度を達成した。