私たちは21世紀のエネルギーおとぎ話の目撃者ですか？核融合の奇跡の成分が利用可能になります：物理学の境界での研究、人工知能のおかげでのブレークスルー、ヒーローとしての若い新興企業、確立された研究者の重さ、最終的にはハッピーエンドの重さ：2030年の初めに、最初の融合発電所は世界中の電力網に行きます。彼の名前：ステラリス。
私たちは、ステラリスが何であるべきか、そして待望の夢の「核融合」が私たちのすべての生活において現実になるべきであることを説明します。
シミュレーションからアルファ、そしてステラリスまで
Proxima Fusionは、Max Planck Institute for Plasmaphysics（IPP）から設立されました。これは、科学からの概念が商業的に実装される場合の典型的な手順です。
しかし、ミュンヘンに本拠を置く会社は、IPPの場合の最初のスピンオフであり、最も有名なプロジェクトは、グレイフズワルドのウェンデルシュタイン7-Xテストリアクターです。
Stellarisは彼に基づいており、Stellaratorでもあります。しかし、プロキシマによると、それはすべてのタイプにわたってあります専門家による世界中の最初のドラフト市販の融合発電所の原子炉。元IPPの科学者、Google、Tesla、McLaren-Formula 1チーム、SpaceXの職員とは別に。
コアフュージョン発電所の3つの基本的なアプローチ：
核融合研究が並行して実行される3つの大きな枝を知っています。
- トカマック
- ステラレーター
- 慣性合併
彼らが互いに分離するものとは別に、彼らは共通するものを1つ持っています：得られた熱を使用して水を加熱し、蒸気はタービンを駆動し、ネットワークに流れる電流を生成します。敷地内の最後の数メートルでは、融合発電所は石炭、ガス、原子力発電所以外に何もしません。
化学的に結合した化石エネルギー（石炭とガス）の燃焼または非常に重いコア（原子力発電所）の分裂から熱を引き出さない。
代わりに、とマージしますカーンフュージョン重いものへの2つの光原子。主に2つの水原子で、そこからヘリウムが作成されます。エネルギーは主に中性子の形で放出されます。このプロセスは、SO -Called Plasmaで行われます。
プラズマ4番目の基本的な物質状態（企業、流体、ガスー、プラズマ）と呼ばれます。ガスが熱くなるように形成されます。核融合が実行されるとすぐに、血漿を温度自体に保ちますが、外から始まる流れが必要です。
トカマック：それらは、最も古くて最も研究されたアプローチを表しています。ドーナツリングの真ん中に変圧器があります。これにより、チャンバー内で生成されたプラズマから電流が作成されます。これら2つの相互作用システム（トランスと外部磁気コイル）のおかげでのみ、極端に高温の質量を互いに融合させる状態に保つことができます。
問題：トランスを定期的にオフにする必要があります。したがって、Tokamaksは継続的な操作にはふさわしくありません。産業運営でも定義するために休憩が必要です。
Stellarator：通常のチャンバーの代わりに、プラズマはねじれた狭いトンネルを流れます。プラズマはほぼ急速に風になります。その包含と制御は、環型の磁石によって形成される単一の磁場によって行われます。 Tokamakとは対照的に、外側の磁石の複雑な配置は単独で作業を行うことができるため、プラズマ自体を通る電流の流れはありません。ステラレーターは継続的に実行できます。設計によりスイッチをオフにする必要はありません。
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しかし、3次元の非対称的な配置は、数学的な物理的モンスターであることが判明しました。スーパーコンピューターのみが必要な計算を実行できました。したがって、ステラレーターのリアクターのタイプの理論的草案でさえ、20世紀後半にのみ行われることができました。
慣性合併：ここでは、床または強いレーザーが小さなポイントまで発射されます。これには、反応チャンバー内のペレットの形の少量の燃料（水素）があります。マイクロ秒に表示されるエネルギーは極端な圧縮につながり、これが合併を設定します。ただし、長期間にわたってエネルギーを作成するには、このプロセスを頻繁かつ定期的に繰り返す必要があります。原則として、爆発するミニチュア水素爆弾のエネルギーをほとんど収集します。
重要なマイルストーンは最近、トカマクと慣性合併の分野で達成されました。
次のファセットは、プロキシマフュージョンの新しいステラレーターへのウェンデルシュタインの進歩の中心にあります。
- エネルギー生成のすべての重要な物理的最適化目標を満たす磁場設計。
- 高エネルギーと導電磁石が使用されますが、これはその性能により小さくなる可能性があります。これは、より低いサイズと磁場コイルの細かい曝露された構造に利益をもたらします。
- フルパワーで実行される力に耐えることができるサポート構造
3D平均 プラズマチャネルのトップビューと詳細ビューStellaris Draft：Inside Insideは、プラズマのチャネルです。その不規則な曲がりくねった形は偶然ではありませんが、ミリメートルの割合に計算されます。シールドと磁気コイルは外側に設置されています。 （画像ソース：プロキシマフュージョン）
この開発ステップは、従来の算術モデルがスーパーコンピューターの制限に達したことさえあるため、人工知能を通じてのみ可能です。ただし、Stellarisは、購入が既に確立されたパスに基づいている既存の材料にのみ依存しています。
概念の機能を実証するために、アルファという名前のデモンストレーターは、中間目標として作成されます。 2031年、それは、イグニッションと操作のために投入されるよりも、テスト操作で継続的な操作における歴史の最初のシステムになることです。
これに続いて、最初の発電所、すなわち実際のステラリスの建設が続きます。 2030年代は、パワーグリッドとのつながりの期間として言及されています。
迅速な成功についての疑い
Stellarisに関係なく、一般的にコア融合の分野全体について、多くの科学者は核融合の急速な使用について疑問を報告しています。たとえば、広範な記事では、ヨーゼフM.ガスナーによる声明をまとめました。
編集者の意見：残念ながら、それは何十年もの間、フュージョン研究の日常生活の一部でしたが、受け取ったことはありません。ネットワーク上の最初の発電所は、ほんの数年先でした。しかし、人類における最も先進的なテスト反応器の1つであるウェンデルスタイン7-Xの結合としてのStellarisは、トカマック発電所よりもネット上で速くなる可能性があると考えられていると思います。この理由は多様です、ジョセフ・M・ガスナーは上記の記事で最も重要なものを呼びます。
Proxima Fusionは、大陸の大規模な同盟国よりも、より機敏でスムーズにスタートアップとして働くことができるはずです。ただし、これは世界中の他の数十社および古い企業にも当てはまります。そしてこれまでのところ、彼らのどれもビッグスローで成功していません。ワークピースがシミュレーションを離れて、実際の形でそれを受け入れるとすぐに、克服するために数年よりも数十年を必要とする課題があります。
ミュンヘンのチームがスケジュールを近づけることに成功した場合、私たちはドイツの産業のおとぎ話を経験しました。これは、2040年代まで待たなければならない場合でも、21世紀の持続可能な技術の先駆者としての役割を常にサポートします。