サイエンスニュースまとめ☆ななめ読み

期待高まる「常温核融合」、三浦工業もベンチャーに出資
https://tech.nikkeibp.co.jp/dm/atcl/news/16/052912236/
2019/05/30 12:40
日経XTECH

画像：新水素エネルギーの原理イメージ（出所：ＮＥＤＯ）



　ボイラーおよび関連機器の製造・販売を手掛ける三浦工業は5月15日、「新水素エネルギー」を研究開発するベンチャー企業であるクリーンプラネット（東京都港区）が同日実施した第三者割当増資を引き受けたと発表した。
　出資金額および出資比率は非公表。

　新水素エネルギーとは、微小な金属粒子に水素を吸蔵させ一定の条件下で刺激を加えると投入熱量を上回るエネルギーを放出する反応システムのこと。
　通常の燃焼反応（化学反応）と比べて水素1gあたり数桁以上の大きな放熱量の報告が相次いでいる。

　何らかの核変換（元素転換）が起きていると推察され、研究者間では「凝縮系核反応」「金属水素間新規熱反応」とも呼ばれる。
　将来的に実用化された場合、太陽光や風力発電の余剰電力を使って水電解で製造した水素（軽水素）を燃料に、CO2を排出しない電力を効率的に生産できる可能性がある。

　クリーンプラネットは、2012年に設立したベンチャー企業で、2015年に東北大学と共同で設立した同大学電子光理学研究センター内「凝縮系核反応研究部門」を拠点に、新水素エネルギーの開発に取り組んでいる。
　今年1月には、三菱地所も出資している。

　同社は、相対的にコストの安いニッケルと銅、軽水素を主体とした反応系での実用化を目指している。
　今後数年以内に熱電素子と組み合わせた100W程度の発電モジュールや既存の蒸気ボイラーを前提とした発熱デバイスなどのデモ機を完成させ、2022年頃には国内外のエネルギーインフラとの連携を目指す。

　凝縮系核反応は、かつて「常温核融合（Cold Fusion）」と呼ばれた。
　1989年に米ユタ大学の研究者がこの現象を発表し、世界的に脚光を浴びた。
　この報告を受け、各国が一斉に追試を行った結果、日本も含めた主要研究機関が否定的な見解を発表した。

　しかし、一部の研究者が地道に研究を続け、徐々に現象の再現性が高まってきた。
　2010年頃から、米国やイタリア、イスラエルなどに、エネルギー利用を目的としたベンチャー企業が次々と生まれている。米グーグルなど大手企業も参入している。

　英総合学術誌「Nature」は、これまで常温核融合に関する論文を掲載しなかったが、今年5月号に、論文を含めて常温核融合関連の記事を掲載した。

関連ｗｅｂ

30年前に世間をにぎわせた常温核融合の実現可能性が、米国Google社によって再検討され、議論を呼んでいる。
A Google programme failed to detect cold fusion ? but is still a success
https://www.nature.com/articles/d41586-019-01675-9
Google社が資金を提供した新たな研究でも、常温核融合が可能であるという証拠は得られず。
Google revives controversial cold-fusion experiments
https://www.nature.com/articles/d41586-019-01683-9

核融合発電へ一歩前進　プラズマの電子温度が6400万度
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO46032540T10C19A6000000/
2019/6/13 10:50
日経クロステック,日経XTECH,日本経済新聞 電子版

画像：核融合科学研究所の実験装置、大型ヘリカル装置（LHD）の実験室内部。中心の丸い部分がLHD本体（出所:核融合科学研究所）


画像：LHDで生成されたプラズマのイオン温度と電子温度の領域（出所:核融合科学研究所）


画像：LHDのプラズマ真空容器内部（出所:核融合科学研究所）



　自然科学研究機構核融合科学研究所は核融合条件の1つであるイオン温度で1億2000万度を維持したまま、電子温度を従来の1.5倍となる6400万度に上昇させたプラズマの生成に成功したと、2019年6月10日に発表した。
　将来の核融合炉の実現に「大きく前進した」（同研究所）という。

　核融合発電は、現行の原子力発電に比べて安全で、燃料が無尽蔵に近い。実用化すれば原子力発電を置き換え、化石燃料がいらなくなるとの期待がある「夢のエネルギー」だ。

　核融合発電を実現するには、1億度以上に達する超高温のプラズマを強力な磁場で閉じ込めて維持する必要がある。プラズマは、分子が電離してイオンと電子に分かれて運動している状態。
　核融合科学研究所はかねて、イオン温度は1億度超を達成していたものの、電子温度は4200万度と低い値にとどまっていた。

　■重水素プラズマで閉じ込め性能を高める

　核融合科学研究所がイオン温度を維持したまま電子温度を高められたのは、重水素プラズマを使い、電子の加熱方法を工夫したことが大きい。

　重水素ガスでプラズマを生成すると、通常の軽水素を使うのに比べて、プラズマの閉じ込め性能を高められることが分かっている。その物理機構は解明されていないが、閉じ込め性能が高いと熱が逃げにくくなる。

　加熱方法の工夫では、マイクロ波を発生させる発振管とプラズマとの間の伝送路を調整した。マイクロ波の入射時期などを変化させることができて、電子温度を高めることに成功した。

　同研究所の大型ヘリカル装置（LHD）を使った実験で実現した。ヘリカル方式は、磁力線で編んだカゴ状の磁気容器内に高温・高密度のプラズマを閉じ込める、磁場閉じ込め方式の1つ。
　核融合を実現する方式にはパルス運転（短時間運転）となるトカマク方式の研究も進むが、「ヘリカル方式は定常運転性能に優れる」（同研究所）とされる。

（日経 xTECH　清水直茂）
［日経 xTECH 2019年6月12日掲載］