403秒！中国の「人工太陽」が大きな進歩を遂げた

122254回目の実験！ 4月12日21時、「人工太陽」として知られる中国の超伝導実験トカマク（EAST）が、403秒間の定常高閉じ込めモードプラズマ運転に成功し、新たな世界記録を樹立した。これは、将来の核融合炉の最先端の物理問題の探求、核融合エネルギーの経済性と実現可能性の向上、核融合発電の実現の加速にとって大きな意義があります。

「山脈の端からまばゆいばかりの白い光の球が昇った…」 SF小説『三体』では、宇宙船の核融合エンジンから発せられる光は太陽のようだ。人類は核融合などの技術を利用して、故郷の惑星から抜け出し、真の宇宙文明を築きました。

すべてのものは太陽の助けによって成長します。太陽が輝き、熱を発することができるのは、太陽内部で核融合反応が起こっているからです。核融合エネルギーの原料は地球上に極めて豊富に存在し、排出物による汚染もありません。電気を生み出す「太陽」を作ることができれば、人類はエネルギーの自由を達成できると期待できます。

しかし、実用的な「人工太陽」を作るには、数億度のプラズマ、千秒以上の連続動作時間、1メガアンペアのプラズマ電流が必要であり、非常に困難です。世界中の科学者たちは70年以上にわたってこの目的に向けて取り組んできました。

胸に「熱い火」が湧き上がるような感覚を抱かせる「巨大な炉」のような形をしています。 EASTは国家の主要な科学技術基盤として、太陽と同様の核融合反応メカニズムを備えています。

4月12日、EAST物理実験のチーフディレクターであるGong Xianzu氏は、実験成功後のデータを確認した。写真提供：新華社記者 張端

4月12日夜、EASTは10年以上の集中的な研究を経て、403秒間の定常高閉じ込めモードプラズマ運転に成功し、2017年の101秒という世界記録を破り、実験現場は歓喜に包まれた。

「ショット数：122254。」 EAST制御ホールのスクリーンに表示された数字は、これが12万回以上の実験の末に達成された成功であることを示していた。

「この画期的な成果の主な意義は『高閉じ込めモード』にある」と、中国科学院合肥物理科学研究所副所長でプラズマ物理研究所所長の宋雲涛氏は語った。高閉じ込めモードでは、粒子の温度と密度が大幅に改善されます。 「これにより、将来の核融合発電所の発電効率を向上させ、コストを削減するための強固な物理的基盤が築かれる。」

4月12日、研究者たちはEAST制御ホールで実験の成功を祝った。写真提供：新華社記者 張端

EAST装置は200以上のコア技術と2,000以上の特許を有し、「超高温」「超低温」「超高真空」「超強磁場」「超大電流」などの最先端技術を統合し、合計数百万個の部品が連携して動作していると伝えられている。この画期的な成功は、プラズマ制御、加熱、壁面処理、高度な診断、内部真空チャンバーの改善における技術的改善と切り離すことはできません。

現在、次世代の「人工太陽」である中国の核融合工学実験炉の工学設計は完了しており、将来的には世界初の核融合実証炉を建設することが目標となっている。