レーザー核融合で歴史的成果？(22/12/15)

　米エネルギー省は、米ローレンス・リバモア国立研究所内に作られた核融合実験施設NIFで、「投入量の1.5倍となるエネルギーゲインを実現した」と発表、核融合炉実現への大きな一歩になるとの見方を示した。ただし、画期的なブレイクスルーという訳ではなく、うまくいって今世紀後半という実用化の見通しは、大して変わっていない。
　核融合炉には、大きく分けて、磁気閉じ込め方式と慣性閉じ込め方式があり、最も実用段階に近づいているのは、前者のトカマク型と後者のレーザー核融合。トカマクは、2025年の実験開始を目指してフランスで建設中のITER（国際熱核融合実験炉）に採用された方式で、エネルギー増倍率10を目標とする。一方、今回発表されたのは、トカマクに比べて開発が遅れていたレーザー核融合による成果。
　レーザー核融合は、1962年にローレンス・リバモア研で考案され、1990年代に、アメリカで軍事目的を兼ねて研究が進められた。一時期は、トカマクより有望との見方もあり、アメリカはITER計画から脱退してレーザー核融合に前のめりになった。だが、開発は順調に進まず、2009年に予定より大幅に遅れてNIF（国立点火施設）が完成、今回の発表に至るまで、少しずつ成果が発表されてきた。
　核融合炉は、重水素・三重水素などの燃料を高温・高密度状態にして核融合を実現するための装置。原子力発電に使われる核分裂炉に比べて、いわゆる「死の灰」はほとんど生み出さず、炉自体が核廃棄物になることを除けば、核汚染の恐れは小さい。その一方で、実用化までのハードルはきわめて高い。高温にするのは比較的簡単だが、充分なエネルギーゲインを実現するために高密度状態を持続するのが難しい。レーザー核融合では、燃料を球状の容器に封入、周囲からレーザービームを照射して爆縮し、瞬間的に高温・高密度にしてエネルギーを得る。かなりの大型施設が必要で、NIFはフットボール場３コート分と言われる。
　注意しなければならないのは、核融合炉のように国から多額の資金が提供される研究開発の場合、成果を大きく見せるべく、関係者が誇張した発表を行いがちなこと。ここ数年は、トカマク陣営からの発表が目立っていたが、今回の発表は、レーザー核融合陣営が巻き返しを狙ったもののようである。

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