2009年8月2日

核融合発電は暴走しません

核融合発電原料は海水。これが良いことの1番目だとすると、2番目の良い点は左の写真のコンロと関係しています。コンロに天ぷら油を入れた鍋をかけて暖めます。コック(ツマミ)を調節して油の温度を適当なところに調節して、そして天ぷらを揚げます。ここで、間違ってコックを目一杯開いて、放置したらどうなるか想像してください。油の温度はどんどん上がり、炎が上がります。こうなるともうなかなか消えません。核融合発電ではこのような『暴走』という現象が起きません。
核融合発電では、コンロと同じようにツマミを開いて燃料(熱)を供給し、温度を高めて行きます。ちょうど良いところで、つまみを調節して燃え続けるようにします。ところが、それ以上にツマミを開くと、温度が下がって、逆に燃焼が止まってしまいます。天ぷら油の場合と違いますね。だから暴走しようがありません。いつもツマミを調整し続けないと燃えません。どのようにツマミを調整するかが難しいのですが、現在は実験装置やスーパーコンピュータを使った研究が進んで、ツマミの調節方法も予測できるようになってきました。

核融合発電は暴走事故の起こらない発電システムとなります。

(2014.1.10追記)原子力発電との比較でいうと、連鎖反応ではないということが重要です。ウランを使う核分裂反応は、一つの反応が次の反応の引き金になります。次々に反応が続くので連鎖反応と言います。連鎖反応が続く状態を「臨界」とも言います。しかし、核融合発電での水素の核融合反応は、個々の反応が連鎖していなくて独立したものです。だから、原理的に暴走が起きないのです。

4 件のコメント:

匿名 さんのコメント...

放射能漏れがありますけどね(笑)

☆のかけら さんのコメント...

管理人です。コメントありがとうございます。
☆核融合発電で外部に放出される可能性のある放射性物質はトリチウム(三重水素)という燃料です。水素とほぼ同じ性質を持つ物質で、ベータ線(電子)という放射線を出します。このベータ線の力は弱く、空気中では1センチメートル飛ぶと止まってしまいます。トリチウムは隔離されていれば怖がることはありません。その危険性は同じ放射能で比較すると,原子炉でできる放射性物質,ヨウ素の1200分の1、プルトニウムの14000分の1と小さいものです。
☆核融合発電所では、トリチウムを内部で作り、内部で循環して使います。外部に勝手に放出することはありません。どうしても分離回収できなかったトリチウムは、法律の基準を守って外部に放出しますが、それは環境に影響を与えない少ない量です。
☆核融合発電が完成するまでにはまだ時間があります。トリチウムを何重にも隔離する方法、外部に放出する量を可能な限り小さくする方法を重点的に研究しています。なんらかの事故が起こったときもトリチウムを放出しないように工夫します。
☆ご指摘の「放射能漏れ」は「トリチウムの外部放出」のことをおしゃっていると思いますが、その量を最小限に抑える研究をさらに進め、核融合発電が社会に受け入れられるように頑張ります。

こちらにも関連記事があります。
http://marumaru-yamane-fusion.blogspot.com/2009/08/blog-post_2347.html

匿名 さんのコメント...

無限に臨界を向かえた核融合は、制御棒を入れても反応が止まりません。
また、核分裂も同じで反応が止まりません。
ではなぜ、暴走しないと言い切れるのでしょう。
それは、原子力発電の原理が、核共鳴反応だから抑えることが出来るからです。
核共鳴反応 ≠ 核融合 なのです。
物理学者は、目の前にある現象を説明する作業を放置してきた経緯があります。
身の回りにも不思議な現象が多くありますが、原理や構造すら理解していません。
とても残念なことです。
じゃぁ、本当の核融合ができたら安全ですかと問われると、答えはNoとしか言えません。
どうして? 無限連鎖で核融合を起こしている反応を止められません。
今考えられる対策は、宇宙空間へ投げ出し爆発させるだけの安易な方法のみ。
もし、地上で爆発したらツングースカの大爆発を例に取って考えましょう。
自ずと真意が見えるはずです。

高畑一也 さんのコメント...

管理人です。コメントありがとうございます。
核融合発電で反応を止める方法はいくつかあります。
もっとも簡単な方法が、、燃料供給を止めることです。炉の中の燃料(水素ガス)は1グラムにも満たないので、1分以内に燃料が燃え尽き、反応が停止します。
もし間違って入れ過ぎたとしても、逆に温度が低下し、反応が停止します。
停電したら、磁場のカゴを作っている電磁コイルの電流がなくなるので、プラズマは消滅してしまいます。そして反応も停止します。
このように反応を停止する方法(インターロック)を多重に用意すれば、安全性は格段に高くなります。