Meloni は核融合の「クリーン」エネルギーに焦点を当てています。それはどういう意味ですか

ジョルジア・メローニによれば、私たちは核融合に由来するクリーンな核エネルギーの利用を目指さなければなりません。それは無尽蔵であり、「より良い未来」をもたらすでしょう。しかし、研究はどの段階にあるのでしょうか?

ローマ – 核融合に由来する「クリーンな」原子力エネルギーは、将来に向けて利用される資源として、とりわけそれは無制限であるためです。今朝、イタリア科学者協会（ISA）が推進する「国家の中心にある科学」イベントの機会に、このことについて話したのはジョルジア・メローニだった。 クリーンエネルギー, したがって、太陽や星に自然に形成されるものです。そして何 人工的にそれを作り出すことができます 核融合, 、原子力発電所や爆弾とは何の関係もない作戦であり、 これまでのところ実験室でのみテストされています. 。これは、まだ発見すべきことが多くある研究分野であり、大規模に生産して使用できるようになるまでにはまだ長い時間がかかるが、メローニ首相によれば、これは間違いなく未来になるという。一方、メローニはこう言った。「偉大な展望、偉大なビジョン、偉大な夢は、 そう遠くない将来、核融合によりクリーンで無制限のエネルギーが生み出される可能性. 。イタリアはエンリコ フェルミの故郷であり、そのノウハウ、研究開発活動、生産システムのおかげで、この点では他の追随を許しません。私たちは成長し続けることができます。 世界に新たな発見とより良い未来を与える そして違う。」

分裂と融合

言葉が似ているというのが本当なら、 核融合は核分裂とは大きく異なります, 代わりに、既存の原子力発電所に電力を供給します。でも、順番に行きましょう。核分裂は私たちが知っているものであり、原子力発電所や原子装置に存在し、動力を供給するものです。フュージョンのものは本質的には 星を動かすエネルギー, 、生命の基礎であり、宇宙の存在そのものです。1 つ目は発見以来大きな進歩はなく、すぐにエネルギー生産のための広範な産業用途が実現しましたが、2 つ目はこれまでのところ、用途が限られています。 試作プラント またはの 研究室.

核分裂中に何が起こるか

核分裂反応は、1934 年にエンリコ フェルミとその共同研究者によって初めて実験室で得られました。, 、1938年にオットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンによって実験的に認識され研究され、翌年オットー・ロベルト・フリッシュとリサ・マイトナー（私たちがこの用語を借りている）によって解釈され、その後ニールス・ボーアとその共同研究者によって理論的に研究されました。

核分裂では、高い原子番号を持つ原子核が中性子、あるいは荷電粒子（陽子、重陽子、α粒子など）に衝突すると、それらを吸収し、同時にそれぞれ原子番号が半分程度の 2 つの破片に分裂します。元の原子核よりも大きいサイズに、一定数の自由中性子を加えたもの。それは非常に外部エネルギー的な反応です – 多くのエネルギーが放出される – そして、二次中性子も生成し、適切な条件下では連鎖プロセスで自己維持することができます。ほとんどの原子力発電所で生成されるエネルギーの約 1/3 は、ウラン 238 の副産物として炉心で生成されるプルトニウムから得られます。原子力発電所では、核分裂反応によって発生する熱により、水が蒸気を生成するまで加熱されます。化石燃料（石炭または天然ガス）の熱電発電所と同様に、 熱の形で放出されたエネルギーは、最初に機械エネルギーに変換され、次に電気エネルギーに変換されます。:生成された蒸気はタービンを駆動し、タービンがオルタネーターを動かします。

世界にはどれくらいの数の原子力発電所があるのか

約440の工場が稼働中, 92基が稼働している米国を筆頭に、フランス56基、中国55基が続くが、20基以上の発電所が建設中の国である。32 か国で約 413 ギガワットの運用能力を持つ原子力エネルギーは、世界の発電量の約 10% を供給すると同時に、世界の大気中への 1.5 ギガトンの排出と年間 1,800 億立方メートルの世界のガス需要を回避しています。 原子力発電の問題は、コストが非常に高く、時には手が届かないことと、生産に伴う安全性です。. 。これには非常に長い時間がかかります。フィンランドのオルキルオト 3 (OL3) 原子炉は、ヨーロッパで最後に建設された原子炉の 1 つですが、建設開始からわずか 18 年以上経ってから定期的に生産を開始しました。

星の中での核融合

核融合は太陽や他の恒星で自発的に起こり、内部温度が非常に高いため、水素原子核の融合反応（陽子－陽子反応）が促進されます。核融合から生じるエネルギーは、熱、電磁放射、粒子の形で地球に届きます。核融合では、重水素や三重水素などの軽元素の 2 つの原子核が高温高圧下で融合して、大量のエネルギーを放出しながらヘリウムなどのより重い元素の原子核を形成します。 したがって、宇宙や地球上で見られるエネルギーと重元素は、恒星の炉で形成されます。. 。原子核は非常に短い距離でしか融合できないため、衝突する速度は非常に速くなければなりません。それらの運動エネルギー、つまり温度は非常に高いはずです。

核融合が実験室でどのように機能するか

実験室で核融合反応を起こすには、重水素と三重水素の混合物を非常に長い時間（1億度）の高温にする必要があります。このため 核融合の課題は、何よりもこのプラズマを非常に高温で封じ込めることです。, 、私たちは強力な磁場と絶対に特別な材料を使ってそれを得ようとします。核融合反応を達成するには、水素プラズマを限られた空間に閉じ込める必要があります。太陽の下では、巨大な重力が働いているためにこれが起こります。実験室で正のエネルギーバランスで制御された核融合を実現するには、重水素-三重水素プラズマをはるかに高い温度(1億度)に加熱し、重水素-三重水素プラズマが放出されるエネルギーに十分な時間、限られた空間に閉じ込めておく必要があります。核融合反応は、損失とそれを生成するために使用されるエネルギーの両方を補うことができます。 核融合は廃棄物を生成しませんが、私たちが理解しているように、それを産業規模で利用できるようにするのは非常に難しく、それが実現するには数十年、50年から70年かかるでしょう。.

最初の核融合炉がやってくる、イタリアの役割

核融合発電に向けた欧州のロードマップでは、次の実現が想定されています。 電力網に電力を供給する最初の原子炉. 。世界最大の核融合実験「ジョイント・ヨーロッパ・トーラス（JET）」が達成 生産されたエネルギーの新記録 最後で最後の実験キャンペーン中に、核融合エネルギーを確実に生成する能力を実証しました。EUROfusion が調整したヨーロッパの主要な研究所が実験の成功に貢献しました。 イタリアはENEA、国家研究評議会、RFXコンソーシアム、および一部の大学と提携しています。. 。米国では昨年、カリフォルニア州リバモアにある国立点火施設が、消費するエネルギーよりも多くのエネルギーを生成する反応を繰り返し達成できることを192台のレーザーで実証した。結果は クリーンエネルギー生産への長い道のりのマイルストーン そしてほぼ無尽蔵です。

核分裂の（遅い）進行

しかし、核分裂については第 4 世代について話しますが、それは計画者の論文上にのみ存在します。最新の原子炉は第 3 世代または第 3 世代プラスであり、基本的には 1960 年代と同じ技術ですが、冗長化され多重化された安全システムが搭載されています。 問題は常に、決定的な地質学的配置がまだ特定されていない廃棄物である – 世界には単一の決定的な地質堆積物は存在せず、また工業的な回収方法も存在しません。現在、廃棄物は超耐久性の容器であるキャスクに保管され、稼働中の発電所に保管されています。そちらも研究中です より安全で廃棄物の発生が少ない、新しく開発された核分裂炉. 。プロジェクトは異なっており、中には非常に有望なものもありますが、まだ研究室にあり、産業的な拡張性はまだ遠いです。船舶や潜水艦に動力を供給するような小型の核分裂炉にすぎない小型モジュール式原子炉についても多くの話題があります。