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〜健忘録〜
核融合科学研究所③

現在稼働してるLHD自体は見れませんが、過去に作られ使われていたLHDを見せて頂きました。高さ３０メートルの建屋の壁の向こうに現在のLHDがあります。


過去のLHDを見て現在まで、素晴らしい創意工夫に感動しました。







宇宙よりも真空状態を作るために、溶接技術者が技術の粋を集めたLHD。
目に見えない穴でも真空状態はできないので、プラズマを封じ込むことはできません。それを可能にした日本の溶接技術職人。













世界からは「理論的にはできるが、実際には絶対に無理だ」

と言われても可能にした日本が誇れる技術です❗️

京都大学が開発したヘリオトロンDは、ナント！1970年～1982年に既に作られています！(◎_◎;)
それがヘリオトロンE（1980年～1997年）へと進化して、大型ヘリカル装置 超伝導R&Dコイル全体モデル装置（TOKI-HB）となり、現在のLDHになっています。













LHDのまわりにある装置は、❶加熱装置❷冷却装置❸真空排気装置。

壁にかけてある大小円形状のものが超伝導コイルです。







京都大のヘリカル装置の小窓に面白いものを発見💡

女性の名前が付いてます。（笑）当時の学者さん、遊び心があったんですね。^_^










ということで、約90分の見学が終わりました。







担当者さんともホント打ち解けて、実験担当者さんが、今日デビューだったことを聞いてましたんで、気持ち良く出来るようになればと思い、場を盛り上げようと思ったんですが、なんのなんの！僕はしっかりハマって、めっちゃ楽しく受けられて、見学担当者さんから「ありがとうございました！若い研究者も自信が持てたと思います！」って言ってもらえて嬉しかったです‼️🙌😄

いやー、充実した一日でした。

未来を作るエネルギー、核融合。
ほんの少しの燃料で、とても大きなエネルギーを生み出せる核融合発電。
海に囲まれている日本だからこそ、海水から得られる新エネルギーです。
CO2は排出しません。
暴走や爆発もしません。

日本は5ヶ所で研究されています。

核融合発電は、持続可能な環境負荷の少ないエネルギー源です。

そして、実は見学希望した理由の一つに、僕が考えてたあるアイデア💡を、この研究所の科学者さんに聞いてみたくて見学担当者さんに雑談の中で話したら、なんと！その場で研究者さんに連絡を入れてくれて、調べて応えても頂きました‼️

やはり行動ですね。「面白い！」って言ってもらえて、「何かあればいつでも連絡ください」と、言って頂けましたー‼️🙌👍

あー、素晴らしき哉、我が人生。

因みに…

このLHDを見ると思い出すのは、アイアンマンに出てくるアークリアクター。（笑）
















見学担当者さんとも、盛り上がりました‼️









僕らが知らないところで、こういう研究をされている研究者さん、技術者さんらがおられて、将来我々の役に立つ研究をされています。

こういうことを先ずは体験し、最先端の科学に触れることで、何か新しいアイデアが生まれたらいいなぁ〜と思い、今回、見学申し込みました。


最後まで読んで頂き、有難うございました！🙏












終わり。🙇🏻‍♂️

〜健忘録〜
核融合科学研究所②

そして、ナント！(◎_◎;)

制御室《LHD Control Room》に入れて頂きました！





👉ちょっと豆知識。下町ロケットという映画をご存知ですか？その撮影がここが使われています。




いよいよ入ります。✨
ここだけでパソコン400台以上あるそうです！(◎_◎;)
















実験番号が193700。これ、この施設が出来てからの実験回数です。そして動画を見て頂くと一瞬明るくなったのがわかると思いますが、これが過去最高温度、1億2000万度の世界最高温度を達成した映像を、制御室から見せて頂きました‼️‼️‼️










もう鳥肌モンです‼️‼️‼️

何何？こんなもの撮影してもいいの？って？！

はい❗️全て許可を得ております💪👍（撮影OKって言われた時はビックリした）

さて、またまた実験です。

生活の中で使われているひとつに蛍光灯がありますが、この蛍光灯を電子レンジに入れると…




当然、光りますね。




ただし、その蛍光灯内の温度とは…

一万度！

凄いですよねー、一万度！(◎_◎;)

普通なら触れないはずなのに、触れないことはないですよね。

科学って凄い！

続く…。

〜健忘録〜
核融合科学研究所①

7月16日（火）に、兼ねてから見学申し込みしていた《核融合科学研究所》へ行ってきました！

健忘録として残しておきたいので超私的な内容ですが、まぁ付き合ってやってください。σ(^_^;)

https://www.nifs.ac.jp
















様々なことに利用される核融合。
核融合ってなんだか怖いですよね。核融合って、核分裂とは違います。




核融合発電では、核融合が起こったプラズマから中性子という放射線がでてきます。この中性子のエネルギーをもらって電気を作るので、とても大切なものです。
核融合発電炉の中でほとんどが熱に変わってしまい、消えてしまいます。
残りの中性子はコンクリートの壁で止めることができるので、発電所の建物の外には漏れてくることはありません。




それともう一つ。
燃料に使われる三重水素は、β線をだす放射能を持っています。でもそのβ線の力は弱くて、空気の中を“5ミリメートル” も飛ぶと止まってしまうほどです。
だからきちんとしまっておけば、大丈夫です。
また自然にも少しあるものですから心配はいりません。

原子力発電をすると、高レベル放射性廃棄物が出ますので、この廃棄物の取り扱いは十分に注意しなければなりませんね。

核融合発電では、このような高レベル廃棄物は出てきません。これが核融合発電のいいところです。

核融合とは、軽い原子核どうしがくっついて、より重い原子核に変わることをいいます。
くっついたときにとても大きなエネルギーが出ます。

太陽も核融合で燃えています。

核融合の研究は、地球に小さな太陽をつくっているようなもの。

このミニ太陽からでるエネルギーを利用して電気を起こすことを目指しています。

原子力発電より安全で、核融合発電が原子力発電より安全な点は、絶対に暴走しないことです。

暴走というのは、反応が止まらずに温度が上がり続け、爆発することです。

核融合は、核と核をくっつけることにより反応させてプラズマを燃やしますが、プラズマは燃料が多すぎても少なすぎても燃えないのです。これをどうやって安定して燃やすかが核融合の難しいところです。

プラズマが自分で勝手に反応してどんどん燃えていくということはないので安心です。
仮に爆発してもその性質から内側に向かって収縮、圧縮するように爆発します。

核融合発電所の燃料は、海水です。
現在燃やしてエネルギーをつくっている石油は取れる国が限られていますが、海水は地球上にまんべんなくあります。

海水中にもふくまれる《重水素》と《リチウム》という物質。




核融合で発電ができると、重水素０．１グラム（水３リットル分）とリチウム０．３グラム（携帯電話の電池１個にふくまれる量に相当）で、ナント！(◎_◎;)

日本人一人あたりの年間電気使用量（7,500キロワット時）が発電できます！

太陽などの恒星の中では、水素がヘリウムになる核融合反応が起こって、光や熱を出しています。だから星の燃料は水素ということになります。
水素はいちばん軽い原子核で、もっとも核融合反応をおこしやすいので、燃料に水素（の仲間：重水素・三重水素）を使います。




海水の0.015%が重水素と酸素がくっついたものです。少ないようだけど、海水はたくさんあるから、重水素も使い切れないほどたくさんあります。三重水素は、重水素に比べてとても量が少ないので、リチウムという物質から作りだします。

リチウムは銀白色の金属で、薬や電池に使われている身近なものです。リチウムも鉱山や海水中にたくさんあります。将来、かくゆう合発電が実現されたときのために、海の水から重水素やリチウムを、よりたくさんとれるようにするために研究が始められています。

水素ってワードが出てくると、何だかワクワクしませんか⁉️

さて、プラズマって何でしょう？
水は０度より低い温度では氷ですよね。
0度から100度の間は水。
そして100度より高い温度では水蒸気になります。
どんな物でもこのように３種類の状態になります。そして氷のような状態を「固体」、水のような状態を「液体」、水蒸気のような状態を「気体」と呼びます。
ここまではみんながよく知っている状態ですね。

そしてここからさらに「第4の状態」があるんです。

温度をもっと上げていって超高温（１万度以上）にすると、原子の中の原子核と電子が離れて勝手に動くようになります。

この状態を「プラズマ」といいます。




核融合反応をさせるときの燃料は重水素や三重水素といったガスを使いますが、温度を高くして、分子や原子の状態から先ずはプラズマの状態にすることが大切です。

そこからです❗️
真空容器と呼ばれる金属の容器の中で、最初に真空にします。それから本当に少しだけ燃料である水素（分子）を入れます。だいたい空気の30万分の1の薄さです。

それから加熱装置で水素分子を温めていくと、１万度ぐらいで原子かくと電子に分れプラズマになります。もっと温めると、温度は１億度にもなります！1億度ですよっ、1億度‼️(◎_◎;)

プラズマの中では原子核と電子が勝手にものすごい速さで動き回っています。
だから何も包みこむものがなかったら、プラズマはどんどん空気中に逃げてしまって、温度を高めたりすることはできません。
どうやってプラズマを閉じこめるかが、これまた凄い博士、研究者達がいるんです‼️

プラズマの中に磁力線を走らせると、この磁力線に原子核や電子が絡みついてくるんですって。







こうすればプラズマが上や下、右や左へ逃げないことを見つけたそうです。

ただ、それでも磁力線から外れたり、絡みついている粒子にちょっかいをだして、磁力線から逃げ出したりするそうです。こういう粒子をおとなしくさせるのが《プラズマ制御》という研究です。

１億度のプラズマを閉じこめるには、磁石の「かご」を使います。プラズマの中の原子核も電子も、磁石からでる磁力線に巻き付いて、絡みつく性質を持っています。
磁石をドーナッツの形に並べると、原子核も電子もドーナッツにそって、グルグル回って、外に逃げ出せなくなります。




研究所にあるヘリカル型は日本で考えられた「ひねりをいれたドーナッツのかご」の形をしています。
















核融合科学研究所にある大型ヘリカル装置（LHD）は、世界最大のヘリカル型プラズマ閉じこめ装置です。
日本で考えられた装置です‼️

特徴は磁石の形。ドーナッツの形の磁石を作りますが、更にクルクルとネジリが加わっています。ネジったドーナッツと同じカタチです。こうすると原子核や電子が逃げにくくなります。




この核融合科学研究所の大型ヘリカル装置（LHD）の磁石には、強力な“超伝導磁石” が使われています。磁石がすべて超伝導磁石の装置として世界で最初に作られました‼️🙌

プラズマを閉じこめるためには強い磁場が必要なんです。




LHDの超伝導磁石は、肩コリをほぐすために体に貼る磁石に比べて40倍も強いんです。そして重さが800トンと巨大な磁石でできています。




ここからは、見学した順に。
先ずは、このLDHを取り巻くヘリカルコイルのパネル前で写真を。
見学担当者さんともすぐに打ち解けて、僕ひとりで独り占め❗️本日貸し切りです！🙌👍

（写真はイメージです）

そしてここからは、真空実験を体験。
いやー、楽しすぎて、はしゃいでしまった。σ(^_^;)





次の投稿に続く…