カナダ企業が商業核融合エネルギーの重要なマイルストーンを達成、放射線や超伝導磁石なしでプラズマを1 keV超に過熱することに初めて成功

科学者たちは閉じ込められたプラズマを1,200万度（2,160万華氏度）以上に加熱した。このマイルストーンは商業核融合エネルギーにおける重要な閾値を超えたものである。この基準はカナダのテクノロジー企業General Fusionが、その実験プロトタイプLawson Machine 26（LM26）内で達成した。同装置はピーク圧縮に達する前に、電子温度1.1キロ電子ボルト（keV）に到達した。核融合物理学において、1 keV超えは国際的に認められたマイルストーンである。

世界でこの基準に達した実験炉はごく少数に過ぎない。「General Fusionは磁化標的核融合分野において20年にわたり業界初のマイルストーンを達成してきた実績があり、大量の査読済み科学文献によって裏付けられている」とGeneral Fusion最高経営責任者（CEO）のGreg Twinney氏は述べる。「我々は重要な技術的マイルストーンを実現するためにLM26を構築した。これは今後10年以内に同タイプ初のプラントを建設し、この道を段階的に前進させる助けとなるだろう。」

核融合を実現する新たな機械的アプローチ

General Fusionの革新的技術

これまでこの基準に達したすべての研究施設は、大型超伝導磁石または高出力レーザーを使用していた。General Fusionは異なる道を選んだ。同社は磁化標的核融合（MTF）と呼ばれる機械的手法を用いる。これは低速の物理的圧縮によってこの温度に到達した史上初の装置である。現代のほとんどの核融合プロジェクトは極端な条件に依存している。一部は巨大なレーザーで燃料ペレットを数ナノ秒照射し、他はプラズマを複雑な磁気の檻に閉じ込める。対照的に、General Fusionは磁気的に閉じ込められたプラズマをチャンバーに注入し、収縮する固体金属壁によって数ミリ秒で圧縮する。

燃料の機械的圧縮は、希少で脆弱な材料の必要性を回避する。商業プラントでは循環する液体金属層を使用する。この層は有害な中性子放射と激しい熱を吸収する。その結果、技術者は従来の工業用金属で炉を建設できる。

診断の課題を克服

技術的課題を克服する協力体制

反応温度を証明するには精密な診断セットアップが必要だ。プラズマは崩壊しつつある金属ライナーの内部に位置する。この密閉された環境のため、反応を妨げずにコアを測定することは重大な技術的障壁であった。この問題を解決するため、技術者らは英国原子力庁（UKAEA）と協力した。同英国国立研究所はカルハムで旗艦核融合施設を運営している。共同チームはトムソン散乱を導入した。これはプラズマにレーザービームを照射する診断のゴールドスタンダードである。光が高エネルギー粒子でどう散乱するかを測定することで、研究者は高精度で温度を算出できる。

診断ハードウェアは、カルハムの診断イノベーション卓越センターで製造されたカスタム分光計に依存している。試験データは現在、同社のポータルで公開され、学術誌に投稿されて査読を受けている。

国際的な核融合競争

世界的な電力需要への対応

このブレークスルーは、前例のない需要に直面する電力網に対し、国際社会が無限かつ低炭素の電力を提供しようと競っている時期に訪れた。バンクーバー拠点のこの企業はカナダ戦略対応基金の支援を受け、米国企業General Atomicsの助言を得ている。技術者らはすでにLM26装置の改修を開始した。技術者らは現在、装置の圧縮システムを強化し、10 keV、すなわち約1億度を目指している。このマイルストーンはローソン基準の達成に貢献する。この温度、密度、閉じ込め時間のバランスは正味電力を生み出すために必要不可欠である。

これらの工学的マイルストーンが達成されれば、General Fusionは2035年頃に初の運用グリッド接続パイロットプラントを建設する見込みである。

項目	仕様
達成温度	1,200万度超
電子温度	1.1 keV
目標圧縮システム	10 keV

商業核融合エネルギーの将来展望

General Fusionの画期的な進展は、従来の高コスト設備を必要とせずに高温プラズマを実現した点で、核融合技術の重大な進歩を示している。これは同社の技術革新における潜在力を示すだけでなく、持続可能なエネルギーに対する世界的な切迫した需要を反映している。LM26の改修と将来のパイロットプラント計画の進行に伴い、これは核融合商業化への重要な一歩となり得、エネルギー危機の解決と二酸化炭素排出削減に深遠な意義を持つ。