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2022年12月23日 (15:49)

ネオン混合の氷で冷却効果がアップ【高温プラズマの制御に貢献】

国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
(平野俊夫理事長)量子エネルギー部門
六ヶ所研究所の松山顕之主幹研究員および、
大学共同利用機関法人自然科学研究機構
核融合科学研究所(土岐市・吉田善章所長)の
坂本隆一教授らの研究グループは、
核融研の大型ヘリカル装置(LHD)で、
氷点下260度以下で凍結させた水素の氷を、
高温プラズマに入射する実験を実施。
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純粋な水素の氷を入射した場合に比べ、
5パーセント程度の「ネオン」を添加した、
水素の氷の方が、プラズマの深部まで、
効果的に冷却できることを突き止めた。
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核融合エネルギーを生み出すには、燃料の水素を、
1億度以上の高温プラズマの状態にし、
真空容器の中で生成した「磁力線の籠(かご)」で、
閉じ込める必要がある。
ただし、時折、閉じ込め状態が不安定になり、
高温プラズマが、真空容器の内壁に、
ダメージを与えることがある。
そのため、不安定な兆候が出た時点で、
強制的にプラズマを冷却し、
装置へのダメージを抑える必要があった。
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ネオンサインなどに利用される希ガス
ネオン」(Ne)は、
強い光を放つ性質がある。
また、氷点下250度程度で氷になるため、
水素に近い特性も持つ。
このため、入射する氷に、
微量のネオンを混合しておくと、
高温プラズマが氷を溶かそうとした際、
熱エネルギーの一部を、
光のエネルギーに変え、
外へ放出することができた。
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今回の実験結果は、
フランスで建設が進められている、
世界最大の核融合実験炉
ITER(イーター)」の
強制冷却システムの性能を左右し、
ひいては、将来の核融合炉における、
プラズマ制御手法の確立にも、
貢献するとのこと。
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