核融合発電とは?この方式のメリットやデメリットについても

核融合発電とは

 

核融合発電(かくゆうごうはつでん)とは物質の反応である核融合によって発生されるエネルギーを用いて電力を作る方法のことです。しかしこの発電方法は確立されているわけではありません。地球上のどの国でもまだ核融合によって発電することは出来ていない状態です。人類は熱核反応と呼ばれる非常に高い温度の状況で発生させる核融合反応を閉鎖された環境で実現する条件を満たしつつあるようですが、まだ熱核反応による核融合反応を実用できるような段階ではありません。核融合というのは水素やヘリウムのような質量の軽い元素の最小単位、原子(げんし)が二つ、原子核の状態同士で結合し、より質量の重い一つの原子核に変化する反応のことをいいます。原子核というのは原子の大半を構成している粒子のことです。この核融合反応が起きると大量のエネルギーが発生することが知られています。核融合発電はこの放出される大量のエネルギーを利用しようというものです。恒星である太陽は内部でこの核融合反応を起こし続けエネルギーを放出しています。人類が熱核反応で核融合反応を起こすために使用する燃料は水素の一種である重水素や三重水素です。普通の水素と重水素、三重水素の違いですが、ふつうの水素(軽水素)は原子核が陽子一個だけで出来ているのに対し、重水素は原子核が陽子1個と中性子1個で出来ており、三重水素は原子核が陽子1個と中性子2個で出来ています。重水素は水から作り出すことが出来ます。三重水素を作るにあたってはリチウムという元素を使用する必要があるそうです。

 

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核融合発電のデメリット

 

まだ実行されていない発電方法のデメリットをあげるのも気が引けますが、この発電方法を採用する場合非常に高度な技術が必要となるため施設にかかる費用が莫大になってしまうという指摘があります。また、上の項目でも書きましたが熱核反応による核融合を安定して発生させる技術をまだ人類は獲得していないためすぐに実行できるわけではありません。また核融合という反応によって放射線を出してしまう廃棄物が出ることになるそうです。ただこれについては原子力発電所で出てしまう放射性廃棄物に比べればはるかに管理しやすいようです。低レベルの放射性廃棄物だとしても管理が必要な年数は長いと言えば長いのですが(100年単位)、原子力発電所で出る高いレベルの放射性廃棄物は放射性が十分に低下するまで何万年もかかるようですから、それに比べればまだ対応しやすいと言えます。また、核融合の技術は核兵器開発に転用することも可能なため、それを懸念する人もいるようです。

 

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核融合発電のメリット

 

一方核融合発電のメリットですが、核融合発電では化石燃料のように燃焼させることで二酸化炭素CO2を発生させてしまうことはありません(もちろん設備を準備するにあたっては様々な資源を使わなければなりませんからその過程でCO2が相応に出ることにはなりますけれど)。また上の項目で書いた通り原子力発電と比べ放射性廃棄物処理の負担が相当軽くなることが期待されます。また、燃料は上で書いた通り重水素や三重水素のため、水やリチウム元素を用いて作り出すことが出来、これらの燃料の作成は現時点の科学技術で特に困難なわけでもないようですから、資源の少ない国(我が国日本のような)にとっては大量の化石燃料を輸入しなければならない状況を改善させることにつながることが期待できます。

 

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今回は核融合発電について取りあげてみました。名前を聞いたことはあるものの内情については全然詳しくない為、もう少しで実現できる技術なのかな、だとしたら原子力発電所に頼らない時代がもうすぐやってくるのかな、などと思って調べてみたのですが実現はまだ先の話のようで残念でした。ただ是非実現させてほしい技術だと感じます。原子力発電所に比べれば例え事故になったとしてもより安全だと言われているようですし、放射性廃棄物の管理も容易になるそうですから今より余程ましなのではないでしょうか。水やリチウムが燃料なわけですからそのためのコストはそれほど高くないでしょうし。国内でも核融合の研究は行われていて核融合反応を起こすための条件をクリアすることを目指している状態だそうです。ものすごく高い温度(1億度以上)の環境を作らなければならないそうですから、それに必要となるエネルギーを超えるエネルギーが核融合によって放出されるというのは何か信じられない気もします。電力需要は今後目立って減少することなど無いでしょうから、このような手法が確立されて日本のエネルギー問題が根本的に解決する日が早く来るといいですね。

 

今回の記事は以上となります。最後までご覧いただき誠にありがとうございました。  <(_ _)>

※記事内容と掲載している写真に関係はございません。ご了承ください。

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