ロッキード・マーティン社は、今後10年以内にトラックサイズの核融合炉を出荷すると発表したことで、かなりの騒ぎを引き起こした。
「当社の小型核融合コンセプトは、複数の代替磁気閉じ込め方式を組み合わせ、それぞれの長所を活かし、従来のコンセプトに比べて90%のサイズ削減を実現します」と、同社スカンクワークス革新技術プログラムの小型核融合リーダー、トム・マグワイア氏は述べています。「小型化により、CFR(小型核融合炉)の設計、製造、試験を1年未満で完了できるようになります。」
チームは、原子炉のプロトタイプを5年以内に稼働させ、10年以内に本格生産を開始できると見積もっている。プロモーションビデオの中で、マグワイア氏は、このような核融合システムは航空機に無限の航続距離と航続距離をもたらす可能性があり、核分裂炉による核拡散を懸念することなく世界中に輸出できると主張した。
ロッキード社はAviation Week誌にこの技術をチラ見せし、マグワイア氏は確かに強気な発言をしている。従来の核融合炉は、磁力を使ってトーラス内に保持された超高温のプラズマを内包する巨大な機械システムだが、ロッキード社の設計ではそうしたアプローチを排し、はるかに小型の新たな構成でプラズマを保持できる反応室を採用している。
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「これが、開発と将来の経済にとって実現可能だと考える理由の一つです」とマグワイア氏は述べた。「10分の1の大きさが鍵です。しかし、物理的な側面では、まだうまく機能する必要があります。そして、私たちが物理的にうまく機能すると考える理由の一つは、本質的に安定した構成を実現できたことです。」
試作機の稼働時間はわずか10秒程度と予想されていますが、実際の稼働に必要な電力よりもはるかに多くの電力を発電できるはずです。目標は、7メートル×13メートル(23フィート×43フィート)の100MW級原子炉です。チームは今後10年以内に実現できるよう、外部からの投資家を募っています。
Aviation Week によれば、この原子炉は次のように動作するようです。
核融合燃料は、水素同位体である重水素と三重水素から構成され、真空にされた格納容器に注入されたガスとして生成されます。通常は高周波加熱によってエネルギーが加えられ、ガスはイオンと電子に分解され、プラズマを形成します。超高温プラズマは強力な磁場によって制御され、プラズマが容器の側面に接触するのを防ぎます。閉じ込めが十分に制限されている場合、イオンは相互反発を克服して衝突し、核融合します。この過程でヘリウム4が生成され、解放された中性子が閉じ込め磁場を通り抜けて運動エネルギーを運びます。これらの中性子は原子炉壁を加熱し、従来の熱交換器を介してタービン発電機を駆動するために利用されます。
これらすべては、ビジネスジェットのエンジンほどの大きさの容器に収まると予想されています。
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素晴らしい話ですよね?このタイプの小型核融合炉は、世界のエネルギー需要を一気に満たし、二酸化炭素排出量を大幅に削減し、入手しやすい燃料である水素を使って、世界中どこでも信頼性の高いクリーンな電力を供給できるでしょう。しかし、専門家たちは、技術そのものだけでなく、その推進方法にも懐疑的な見方を示しています。
「これはかなり誇張されていると思います。彼らは詳細を明かすことに非常に慎重です」と、カリフォルニア州にあるカリフォルニア大学バークレー校原子核工学部のエドワード・モース教授はThe Register紙に語った。「スカンクワークスで働く孤立したグループはステルス機の開発には優れていますが、この種の研究には適していません。」
モース教授は、限られた情報から判断すると、この原子炉はプラズマ物理学実験用に彼が製作している小型装置と非常によく似ていると述べた。新しい原子炉の設計は中性子を放出する可能性があるものの、ロッキード社が主張するような温度を生成できない可能性がある。
彼が指摘する以前から、こうした主張は行われてきた。1950年代、米国はロスアラモス国立研究所で、核融合発電のZピンチ理論を検証するために、多大な時間と費用を費やして「ハペーパトロン」を建設したが、最終的には成果はなかった。
「核融合の探求は長くて苦しいものであり、多くの人がそれを恥ずかしく思ってきた」とモース教授は語った。
教授はまた、ロッキード社の発表の中で奇妙な点を指摘した。それは、外部投資家の募集について頻繁に言及されている点だ。もしこの技術がそれほどまでにゲームチェンジャーとなるのであれば、なぜ財閥のロッキード社は自ら資金を投入する用意がないのだろうか?
「ロッキード・マーティンは昨年、売上高450億ドル、利益29億ドルを計上していた。なのに、なぜ外部からの資金調達を求めているのか」と彼は疑問を呈した。「まるでバラク・オバマが私に融資を申し込んでいるようだ」
数十年にわたり核融合と核分裂の研究に注力してきた防衛関連請負業者ゼネラル・アトミックスの広報担当者は、ロッキードのアイデアは同社にとって初めての話であり、驚きを招いていると述べた。また、ゼネラル・アトミックスは核融合研究で米エネルギー省と長年協力してきた。
ジェネラル・アトミックス社の核融合専門家は現在ロシアのサンクトペテルブルクで開催されている第25回核融合エネルギー会議(FEC 2014)に出席中であるため連絡が取れなかったが、ロッキード社が自社のアイデアを発表する論理的な場であったはずだ。
ロッキードが主張するような革命的な飛躍は、科学分野において非常に稀です。不可能ではありませんが、小型核融合炉が真剣に受け止められるようになるには、科学界はさらに多くの証拠を目にする必要があるでしょう。®