核融合エンジンをNASAが支援!火星まで30日で到達

「宇宙旅行が20年後に実現?」でも書かれていますが、これまでの技術では火星まで到達するには8カ月もの期間がかかるとされていました。

それが最新技術によれば火星まで1カ月で到達できるというのです。

それは「核融合エンジン」の開発です。

現在NASAが研究開発を支援しているそうで、もし核融合エンジンが完成すれば時速32万㌔ものスピード出るそうです。

核融合エンジンで航行期間が短縮されれば無重力状態での筋力や骨密度の低下、血液循環や放射線にさらされる影響などの問題が改善されますから是非開発してもらいたいものです。

技術的にはさまざまな問題があるようですが、一応メカニズムだけは完成していて、後は実際に製造できるかの段階に入っているようです。

核融合エンジンのメカニズムで書かれているのは以下の通り

リチウム製の大型金属リング、重水素、トリチウム(ペレット状態)と水素の同位体からなっており、 巨大な磁場がペレットを閉じ込め燃料を圧縮する。すると核融合発生し、パワーエンジンから巨大な推力が発生する。

正直いって何が何だかよくわかりませんが、簡単に言うとどうやら核融合に見合った環境が必要みたいです。

その環境とはどのような条件なのでしょうか?

もう少し頭の中でイメージしてみたいので詳しく調べてみました。

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身近な核融合は太陽

核融合というといちばん身近なのが太陽ですね。

一昔前までは太陽は何らかの燃料が燃えていると考えられていたのが、科学の発達で太陽は燃えているのではなく、核融合により効率的に熱と光を放っていることが判りました。

もし太陽が何らかの燃料が燃えているだけなら5000~6000年もすれば燃え尽きてしまうといわれています。

太陽は誕生してからすでに45億年燃え続けているわけですから何らかの燃料が燃えているのであれば説明がつきませんからね。

つまり、太陽は水素同士が核融合によりヘリウムになって、その時に生じる熱がエネルギーになっているわけです。

その核融合を人工的に操作できれば夢の技術が完成するとのこと。

また、原子力発電で利用されている「核分裂」みたいに放射性物質のゴミを出すことが無いし、炉が破裂しても核融合反応が停止するだけなので安全なシステムと言われているんだそうです。

しかしどうやって核融合を連続させるのかが確立されていないそうです。

ただし瞬間的な核融合なら実用化されています。それが水爆です。

水素爆弾が核融合を利用したもの

核融合は過去にアメリカによって実験が行われた水素爆弾がそうですね。

この水素爆弾に核分裂を利用している原爆のメカニズムが起爆装置にして核融合を起こし膨大な熱を放出できることを確認したそうです。

つまり核融合はすでに実用化されているのです。ただしこれは水素爆弾という瞬間的にエネルギーを放出するシステムだけで、人為的に制御できる核融合は実験室レベルではできているものの、実用化の段階まではまだ開発されていないそうです。

戦争のための兵器は作れるのに平和利用の核融合エンジンは数十年経ってもできないなんて皮肉なもんですね。

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制御できる核融合は反応条件がネック

人為的に核融合反応を制御できるようにするには「温度と密度と時間」が重要とのことで1つが欠けても核融合反応しないとのこと。

中でも温度というのがとんでも無い高さで、何と1億度!
1億度に耐えられる素材が無いのでプラズマで封じ込める必要があるそうです。

しかしプラズマで封じ込めても、外の温度は2万度にもなるそうで、これに長時間耐えられる物質が今のところできていないそうです。

また、プラズマで封じ込めるには膨大な電力が必要で、これも大きな問題になっているようです。

核融合の燃料は砂の1粒程の物質で3.8Lのガソリンに相当

核融合ではわずかな燃料で膨大なエネルギーが得られるのが特徴です。

その量が砂一粒でガソリン3.8Lに相当するというのですからまさに夢の技術なんですね。

原子力発電みたいに事故による暴走が無いみたいなので日本でも予算を増やして早く実用化してもらいたいものです。

ただし、国連では「宇宙条約」があって宇宙空間での核爆発実験が全面禁止になっているとのことで、法律的にも改正する必要があるみたいです。

それよりも“核アレルギー”に染まっている国民も多いと聞きますから、まず丁寧に説明することから始めた方が良いのかもしれません。

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