核融合（かくゆうごう）

解説

仕組み

核融合は、水素の同位体などの軽い原子核が超高温・高密度の状態で衝突し、より重い原子核へと融合する反応である。この過程で、反応後の質量が反応前よりもわずかに減少する「質量欠損」が生じ、その減少分がアインシュタインの式（E=mc²）に基づき、莫大なエネルギーとして放出される。太陽などの恒星が輝くエネルギー源も、主にこの核融合反応によるものである。

メリット・課題

核融合には、燃料となる重水素が海水から、三重水素（トリチウム）がリチウムから得られる（増殖する）という資源的利点がある。また、核分裂のような連鎖反応を伴わないため暴走の危険性が極めて低く、高レベル放射性廃棄物の生成が核分裂と比較して少ない（炉材料の放射化はあるが、長期的な管理は容易である）とされる。一方で、1億度以上の超高温プラズマを長時間安定して閉じ込める磁場制御技術や、中性子照射に耐えうる高耐久炉壁材料の開発、および反応に必要なエネルギー投入量を上回るエネルギー出力を維持する（エネルギー利得の確保）技術的課題が存在する。

実用例

現在、核融合は主に学術研究および実証段階にある。国際協力プロジェクトであるITER（国際熱核融合実験炉）がフランスで建設中であり、核融合反応の長時間持続とエネルギー供給の可能性を検証する実験が計画されている。また、各国で小型炉の設計や、レーザーを用いた慣性閉じ込め方式などの多様なアプローチによる開発が進められている。

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同義語・別名: 原子核融合[ゲンシカクユウゴウ];熱核反応[ネツカクハンノウ];Nuclear fusion