Blog Posts
28 10月, 2021
核分裂、核融合、何が混乱しているのか?
クリーンで持続可能な再生可能エネルギーが話題になっています。私たちの世界はエネルギーによって成り立っており、エネルギーの生産と使用によって私たちや将来の世代が危険にさらされることがあってはなりません。電力需要の増加に対応するため、社会は核分裂などの技術を導入してきました。核分裂は、ウランをより小さな元素に分割し、大量のエネルギーを放出して原子炉で水を温め、最終的に電気を作り出します。
また、太陽エネルギー、風力、潮力、地熱などの再生可能エネルギーもあります。では、核融合はどのような役割を果たしているのでしょうか。太陽のエネルギー源は核融合です。核融合とは、2つ以上の小さな原子が融合して大きな原子になることです。核融合は、ほぼ無限の燃料(水からの水素)を使用でき、副産物もほとんどありません。 また、核融合プラントの格納容器が失われた場合、核融合反応は単に停止します。しかし、これらの利点とは裏腹に、核融合を利用することの難しさも指摘されています。
科学と製造業のステップアップ
そこで、科学界やハイテク製造業が核融合を推進することになる。例えば、アメリカ・カリフォルニア州にあるローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)。最近、同研究所の国家点火施設(NIF)では、10兆ワット以上の核融合電力をわずか1秒で発生させた。これは、米国の電力網全体の約700倍の発電能力です。NIFの目標は、持続的な核融合反応で、消費するエネルギーよりも多くのエネルギーを作り出すことです。
核融合を実現するために、NIFには光学機器や鏡が多数設置されており、光子を増幅して192本の紫外レーザービームに分割し、消しゴムよりも小さな水素ターゲットに集光します。レーザービームがこの小さなターゲットに当たると、星や熱核爆弾でしか見られないような温度と圧力が発生します。今年のNIFの初期結果では、核融合反応による発電量が実験の70%を記録し、着火に近づいていることが分かりました。これらの成果は、核融合発電の将来性を示すものです。
ザイゴ社のような光学機器製造企業は、このような世界中の核融合実験において重要な役割を果たしています。ZYGO社は、NIFの192本のレーザービームを導くために使用される平板状の特殊光学窓のほぼすべてを製造しました。これらの高品質なガラス部品は、点火という目的を達成するために必要なレベルまでビームを増幅するため、アンプスラブと呼ばれています。 レーザーパルスの始まりから終わりまで、ビームの総エネルギーは10億分の1ジュールから400万ジュールまで、100万分の数秒で増加します。ZYGO社は、アンプスラブに加えて、輸送ミラー、変形ミラー、偏光子、位相板、グレーティング、真空窓、メインデブリシールドをNIFに供給しました。
ZYGO社は、NIFで使用されているような、厳しい清浄度を必要とする大型複雑光学部品の製造とコーティングを専門としています。詳しくはお問い合わせください。