核融合発電が射程距離に？　日本政府も開発に本腰か！

はい、EX-Fusion社が進めている核融合の原理は**「レーザー核融合方式（慣性閉じ込め方式）」**です。

これは、強力なレーザーを用いて燃料を瞬間的に圧縮・加熱することで核融合反応を引き起こす方法です。

💥 レーザー核融合の原理

レーザー核融合は、太陽の内部で起きているような非常に高い圧力と温度の環境を、ごく短時間（慣性的に）再現して核融合を起こします。

• 燃料：主に水素の同位体である重水素（D）と三重水素（T、トリチウム）の混合物を、数ミリメートル大の小さな球状の燃料ペレットとして使用します。

• 圧縮：燃料ペレットに、複数の方向から同時に高出力レーザーを照射します。

  • レーザーのエネルギーでペレットの表面が一瞬でプラズマとなって噴き出します。

  • この噴出の反作用により、燃料ペレットの中心に向かって瞬間的に非常に高い圧力（太陽内部に匹敵する約200億気圧）が発生し、燃料が**爆縮（圧縮）**されます。

• 点火と核融合反応：圧縮により燃料は超高温・超高密度のプラズマ状態となり、核融合反応が起こります。

  • DとTの原子核が融合し、より重い原子核であるヘリウム（$\text{He}$）と中性子（$n$）が生成され、この過程で莫大なエネルギーが放出されます。

⚡ 発電への応用

EX-Fusion社は、このレーザー核融合を連続的に行うことで発電を目指しています。

1. 連続的な運転：燃料ペレットを炉心に高速で繰り返し（1秒間に約10回程度）供給し、その動きに合わせてパルスレーザーを精密に追尾・照射し続けます。

2. 熱エネルギーの回収：核融合反応で発生した中性子は、炉心を囲むブランケットと呼ばれる装置に吸収されます。

   • ブランケットは液体金属などでできており、中性子の運動エネルギーを吸収して目標温度約500度C程度にするということです。

   • また、ブランケット内のリチウムは、核融合に不可欠な**三重水素（T）**を生成する役割も果たします（トリチウム増殖）。

3. 発電：この熱を利用して水を沸騰させ、蒸気タービンを回すことで電気エネルギーに変換します。

🔋 レーザー核融合の利点

• 応答性（負荷変動への対応）：レーザーの照射回数を調整することで、発電量を比較的容易に変えることができるため、電力の需要変動に素早く対応しやすいとされています。

• 装置の簡素化：磁場閉じ込め方式と比べて、炉心周りの構造が比較的小型でシンプルになる可能性があります。

他にご興味のある点や、技術の詳細について知りたいことはありますか？

京都フュージョニアリング（Kyoto Fusioneering, KF）は、特定の核融合炉本体の方式（レーザー核融合や磁場閉じ込めなど）を追求するのではなく、どの方式の核融合炉にも共通して必要となる周辺技術・工学技術の開発・提供を主要な事業としています。

同社は特に**「フュージョンエネルギーを取り出して利用する技術」と「燃料を循環させる技術」**に強みを持っています。

💡 京都フュージョニアリングの主な事業分野

KFは、特定の核融合炉（クライアント）に対して、核融合発電プラントの**「心臓部を支える周辺システム」**を提供しています。

1. エネルギー変換・熱伝導技術（ブランケットシステム）

核融合炉で発生したエネルギー（中性子）を熱として取り出し、発電に利用するためのシステムです。

• ブランケット：炉心の周りに設置され、中性子の運動エネルギーを熱に変換するとともに、燃料となる**三重水素（トリチウム）**を増殖させる役割を担います。

• 液体金属利用技術：高温・高熱の中性子エネルギーを効率よく回収するための**液体金属（リチウムなど）**の取り扱い技術や、ポンプ、熱交換器などを開発しています。

  • KFは特に、液体金属を利用した**「熱の取り出し（ヒートエクスチェンジ）」と「トリチウムの分離・回収」**の技術開発に注力しています。

2. 燃料循環技術（フュージョン燃料サイクル）

核融合反応で消費される燃料（重水素・三重水素）を効率よくリサイクルし、持続的な運転を可能にするためのシステムです。

• ダイバータ（排気システム）：プラズマ中の不純物や使用済み燃料ガスを排気し、プラズマを清浄に保つための装置や技術。

• 同位体分離システム：回収した排気ガスから、次に使う純粋な燃料（重水素・三重水素トリチウム）を分離・精製する技術。

  • 三重水素トリチウムは放射性物質であり、外部供給が困難なため、炉内で増殖・回収・再利用する燃料サイクルの確立が不可欠です。

3. プラズマ加熱・計測制御技術

核融合反応を起こすためにプラズマを$1$億度以上に加熱する装置や、運転を制御する技術を提供しています。

• ジャイロトロン：強力なマイクロ波を発生させ、プラズマを加熱するための装置。

🤝 どの方式の炉にも貢献

京都フュージョニアリングの技術は、磁場閉じ込め方式（トカマク型、ヘリカル型など）や、前述のEX-Fusionが進めるレーザー核融合方式など、核融合炉の「方式」に関わらず共通して必要とされるプラント工学（フュージョンエンジニアリング）に特化している点が大きな特徴です。

これにより、世界中の多様な核融合炉開発プロジェクトに対して、ソリューションや装置を提供できるビジネスモデルを構築しています。

同社は、これらのシステムを統合的に実証するための**「UNITY発電実証プラント」**計画も進めています。

京都フュージョニアリングの技術について、さらに詳しく知りたい分野はありますか？