米ロッキード、10年以内に小型核融合炉実用化へ
【ロイター】2014年 10月 16日 13:24 JST

[ワシントン 15日 ロイター] - 米航空防衛機器大手ロッキード・マーチン(LMT.N: 株価, 企業情報, レポート)は15日、核融合エネルギー装置の開発において技術面の画期的進展(ブレークスルー)があり、10年以内にトラックに搭載可能な小型の核融合炉を実用化できると発表した。

開発チームを率いるトム・マクガイア氏は記者団に対して、これまでの作業を通じて出力が100メガワット(MW)で、現在存在するものより約10倍小さく大型トラックの後部に入れられるほどの核融合炉が製造できるめどが立ったと説明した。

ロッキードは、1年ほどで設計やテストなどを終えて5年以内に試作品を作り、10年で実用の核融合炉を生産できるはずだとの見通しを示した。

核融合エネルギーは科学者がずっと有望な分野とみなしてきたが、現在まで実用可能な動力システムは生み出されていない。

ロッキードによると、小型の核融合炉は、重水素(デュートリウム)と三重水素(トリチウム)の融合反応を利用したもので、同量の化石燃料の約1000万倍ものエネルギーを生み出せるため、石炭火力発電よりもずっとエネルギー効率が高まる。また将来的には別の物質を使って、放射性廃棄物を完全になくせる可能性もあるという。

マクガイア氏は、ロッキードが開発に関していくつかの特許を申請中であるとともに、学界や産業界、政府の研究者などを対象に今後の協力相手を探していることも明らかにした。

小型核融合炉は、この先米海軍艦艇が使える可能性があり、そうなれば他の燃料がいらなくなって補給面の課題が解消できる。米海軍では潜水艦や航空母艦が核動力式となっているが、搭載しているのは核分裂反応を利用した大型原子炉で、定期的な交換が必要だ。

ロッキード・マーチン社公式ホームページ 小型核融合炉 Compact Fusion 

ロッキードマーチン社Skunk Worksで60年核融合の研究開発が行われてきた。

High Hopes – Can Compact Fusion Unlock New Power For Space And Air Transport? aviationweek】2014年10月14日

The announcement by Lockheed Martin’s Skunk Works of plans to develop a compact fusion reactor (CFR) has potentially huge implications for future space and aircraft propulsion.  Should the current round of experiments prove out the viability of the physics, then the scale, safety, and power of the concept means that CFRs could one day be used to power space craft on deep-space missions to Mars. They might also be small enough to power large transport and freighters of the future, converting thermal energy through heat exchangers to power turbines in place of combustion chambers.

Here Tom McGuire, the inventor and leader of the Lockheed Martin CFR project, explains the basics of the concept.
コンパクトな核融合炉を開発する計画のロッキード·マーチンのスカンクワークスの発表(CFR)は、将来の宇宙および航空機の推進のための潜在的に大きな意味を持っています。実験の現在のラウンドは、物理学の生存能力を証明する必要があり、その後、スケール、安全性、および概念のパワーはCFRはいつか火星への深宇宙ミッションでの電力、スペースクラフトに使用することができることを意味している。彼らはまた、燃焼室の代わりに、パワータービンに熱交換器を介して熱エネルギーに変換する、大型輸送および将来の貨物に電力を供給するのに十分に小さいかもしれません。 ここでトム·マクガイア、ロッキード·マーチンのCFRプロジェクトの発明者やリーダーは、の基本を説明しますコンセプト。 
                        
Lockheed Martin: Compact Fusion Research & Development

According to McGuire, when it comes to deep space exploration “the grand vision is we can get to Mars in a month, and you can only do that if you have a ton of power. So this is the type of power source you’d need to do that. You would bypass some of the space radiation issues and make a real transportation path back and forth.” Of course, McGuire acknowledges the plan is “very ambitious” but relies entirely on “how light you can make it.” Given the possible power to weight ratio of a fusion system he thinks it might be in reach. “To get there fast you need to get to like 30 to 40 kms/sec delta-v (change in velocity). That’s an order of magnitude higher than you can do with chemical rockets. You need a very lightweight, high power output source and that is what we provide.”

それは深宇宙探査に来るときマクガイアによると、「壮大なビジョンは、私たちが月に火星に到達することができ、かつ、電源のトンを持っている場合にのみそれを行うことができますです。だから、これはあなたがそれを行う必要があると思い電源のタイプです。あなたは宇宙放射線の問題のいくつかを回避し、前後に実際の搬送経路になるだろう。非常に野心的な "もちろん、マクガイアは計画がある認めて" "しかし、に完全に依存している「あなたがそれを作ることができる方法光」への可能な電力を考えると融合系の重量比は、彼はそれが届くにあるかもしれないと考えている。「速いそこに取得するには、30~40キロ/秒のデルタV(速度の変化)を好きに取得する必要があります。つまり、化学ロケットで行うことができるよりも一桁高いです。あなたは非常に軽量で、高出力電源を必要とし、それは私たちが提供するものです。 "

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For air-breathing aircraft propulsion, McGuire says the concept remains challenging but is far more viable with fusion rather than fission as was explored in the past. Earlier experiments, including the U.S.A.F’s nuclear aircraft project, paved the way for many areas that the CFR could take advantage of. “We have been looking at the gas turbine infrastructure as our heat transfer so in some sense fusion power is just making a hot wall. We will just take that hot wall and run it through a heat exchanger in a gas turbine, and some of that has already been figured out back in the 1950s. It is another answer to what makes you think you can do it. It is pretty audacious but we have 50 years of engineering behind us. It would be insulting to think we haven’t made some progress over that time.”
空気呼吸航空機推進のために、マクガイアは概念が困難なままであるが、過去に検討されたように核融合ではなく、核分裂とはるかに実行可能であると言います。を含む初期の実験では、USAFの原子力航空機プロジェクトは、CFRはの利点を取ることができる多くの分野のための道を開いた。「ちょうどホットウォールを作っている、ある意味融合パワーのように私たちは、伝熱、ガスタービンインフラを見てきた。私達はちょうどその熱い壁を取り、ガスタービン内の熱交換器を介して実行し、そのうちのいくつかは、すでに1950年代において把握されています。それはあなたがあなたがそれを行うことができると思う作るものに別の答えである。それはかなり大胆ですが、私達は私達の後ろのエンジニアリングの50年を持っています。私たちは、その時間をかけていくつかの進歩を遂げていないと思うように侮辱されることになる。 "

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McGuire also realizes that when it comes to nuclear power, particularly for power generation on the ground and in the atmosphere, the whole concept has an image issue. “That’s another reason to be public and get the message out there. We want to get people excited about all the positives. It’s about education, and when people find out more about it (CFR), it’s hard not to get excited and support it. We have a long ways to go, and there are lots of challenges, but we have a path to do it and a community of fusion researchers and national labs. There’s a collaborative atmosphere and we have got some really good feedback so far. There’s even private capital being employed –- so people seem primed to go for this.”
マクガイアはまた、地面に、大気中で特に発電用、原子力発電になると、全体の概念は、画像の問題があることを理解する。"それはパブリックで、そこにメッセージを取得するためのもう一つの理由です。私たちは、すべてポジティブ約の人が興奮したい。それは、教育についてです、人が(CFR)についての詳細を調べる際には、興奮して、それをサポートしないのは難しい。私たちは、先は長い方法を持っている、と課題がたくさんあり​​ますが、私たちはそれを行うためのパスと融合の研究者や国立研究所のコミュニティを持っている。ありコラボレーティブな雰囲気ですし、私たちはこれまでにいくつかの本当に良いフィードバックを持っている。人が、このために行くプライミング見えるように」 - 採用されているとしても、民間資本があります。
スカンクワークスのトム・マクガイアさんは「50年前に核分裂反応を発明したときに人類は歓喜しましたが、『核融合反応』であればより安全により大きなエネルギーを創出できる」と話します。
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これはCFR開発のための実験装置。
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核融合を使う次世代の飛行機が燃料切れを心配する必要はなくなります。
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核融合反応でのエネルギー創出は、太陽と同じメカニズム。
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原子から電子を離脱させた原子核同士を衝突させて新しい原子を生み出す際に膨大な量のエネルギーが生まれてきます。このエネルギーは化学反応で生み出されるエネルギーとは桁違いに大きなもの。
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さらに核融合炉では原子力発電所のような核廃棄物が出ないので安全かつクリーンな発電が可能。
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世界中のエネルギーを安全に環境を汚すことなく賄えます。
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原子核融合炉で大きな鍵を握るのは巨大な電流と数億度という高温の環境を作り出すこと。
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CFRは従来の核融合炉に比べて10分の1の小さなサイズで設計しています。
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最終的にはトラックに乗せられるくらいのサイズを想定しているとのこと。
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コンパクト化で得られるメリットは、開発時間の短縮。従来5年必要だった設計時間を3カ月にできるなど、開発速度アップが期待できます。
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 試作機は5年以内の完成を予定しているとのこと。
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 従来の核融合炉では超高温のプラズマ環境下で重水素と三重水素を衝突させてヘリウムを生成させるD-T反応を起こすためのプラズマ閉じ込め方式にトカマク型と呼ばれる技術を採用していますが、大量の電力を必要とするトカマク型では発電できるエネルギー以上のエネルギーが必要という本末転倒な結果が起こりえました。
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 しかし、タイヤチューブのような形にプラズマを閉じ込めるトカマク型と違って、CFRでは一連の超伝導コイルを使って磁場を生みだしチャンバー内のより広い領域にプラズマを保持することができます。

この新しい方法を採用することで、CFRは同じサイズのトカマク型の反応器に比べて10倍のエネルギーを作り出せるようになるため、サイズを10分の1に小さくできるとのこと。

CFRはまだプロジェクトがスタートした段階ですが、プロトモデルはトラックに積める23フィート×43フィート(約7メートル×約13メートル)のサイズで設計されており、一つのユニットで約8万世帯の家庭用電力を賄える100メガワットの出力を実現するとのことで、ロッキード・マーティンは5年以内に試作機を完成させ10年での実用化を目指しています。
以上Gigazineより

核融合を発電に使おうという発想は古くからあり、1950年台には研究開発が始まっている。既に核融合反応自体を短時間起こすことには各地で成功している。 だが、これまでの研究開発では核融合を起こすために必要な入力エネルギーの方が、結果として出力されるエネルギーよりも大きい。これでは発電所にはならない。複数の研究機関において、核融合発電所の「実用化時期」は何度も先延ばしされてきた。

核融合の研究では、国際熱核融合実験炉「ITER(イーター)」プロジェクトを日本、米国、欧州連合、ロシア、中国、韓国、インドが立ち上げ、協力してフランス南部、マルセイユの内陸に位置するカダラシュに実験炉を建設し、運転開始は2019年を予定しているというのが現状だ。

現在の核融合炉の研究開発はITERに1本化されてはいない。さまざまな方式が各地の研究機関で試みられている。いずれもDT反応を利用する点では同じだ。複数の方式を水素プラズマの閉じ込め手法によって分類すると、大きく2つに分かれる。1つは磁場閉じ込め方式だ。ITERはトカマク方式と呼ばれる構造を用いてプラズマを閉じ込める。

 もう1つの方式は慣性閉じ込め方式だ。例えば、レーザー核融合である。多数のレーザーのエネルギーを1点に収束し、燃料を爆縮させて核融合反応を起こす。国内では大阪大学が、米国ではローレンス・リバモア国立研究所が研究を主導している。ローレンス・リバモア国立研究所の方式は、2014年2月に峠を1つ超えた。核融合によって生まれたエネルギーが、燃料のペレットに吸収されたレーザーのエネルギーを超えたからだ。ただし、レーザーの総エネルギーと比較すると下回っているため、発電所としてはまだ機能しない。

ITERの発電実証炉の完成は21世紀中葉だという。最終的に核融合発電所が完成する時期も明確にはなっていない。21世紀中には実現できないのではないかという主張があるほどだ。

それを民間企業であるロッキード・マーチン社の一研究所であるSkunk Worksが10年以内に小型核融合炉を実用化できるというのだからにわかには信じがたいだろう。だが、Skunk Worksならありえる、最近のDARPA(アメリカ国防高等研究計画局)と組んだプロジェクトは、ほとんどSFチックな研究開発がメジロ押しで、着々とすすんでいる。

当ブログの常連さんならSkunk Worksのことを今更説明することもなかろう。
Lockheed Aircraft CorporationとArmy Air ForceのAir Tactical Service Command (ATSC)が第二次世界大戦中に設立した先進的航空機開発組織となる。以来、Skunk Worksでは、SR-71、 F-117、F-22などの最先端の機体の研究開発を行ってきた。

開発中の核融合炉は、ITERによるトカマク方式とは異なり、「Compact Fusion Reactor (CFR)」という方式に拠るものとなる。CFR方式の核融合炉は

以上など、投入量以上のエネルギーを得ることに成功していることが報道されている。
それにしても思い出されるのが1989年常温核融合成功のニュースだった。米国のユタ大学が「室温で持続的な核融合を起こすことに成功した」と発表した。STAP細胞フィーバーとおよそ似たような興奮が世間を駆け巡った。いわゆる「常温核融合」騒動だ。追試・再現合戦が起きたが、米国エネルギー省がこの現象を「否定」した。日本では脈々とこの分野に関する研究が続けられいる。

Skunk Worksでは、小型で低予算でも開発が用意であるというCFRの利点を活かすことにより、10~15年という極めて短い期間でのこの商用小型核融合炉の実用化を図るとしている。 核融合によってエネルギーを生み出す方法は複数ある。Skunk Worksが採用する反応は重水素と三重水素を用いるもの(DT反応)。反応に必要な条件(温度、密度、持続時間)が緩いため、最も実現しやすいと考えられてきた反応だ
 Skunk WorksのCFR核融合炉は「high beta fusion reactor」と呼ばれる技術だ。数mサイズの円筒形状の炉を想定している。内部に重水素ガスを注入後、電磁波を利用して加熱する。ちょうど電子レンジのような仕組みだ。ガス温度が16電子ボルト(1電子ボルトは約1万K)になるとプラズマ化して、核融合反応が始まるのだという。
Skunk Worksは、このSkunk Worksで、小型核融合炉開発計画が進められていることは、2013年2月に行われたGoogle主催による先端技術シンポジウムにおいて初めて明らかにされていた。

このSkunk Worksが開発したと言うことは、原子力空母や原潜の動力源から始まり宇宙船など軍事機密に属するので直ぐに民生用の発電に活用されるのはまだ先だと思われるが、世界が変わる大ニュースだ!


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衝撃的な発表であるにもかかわらずロッキードの株価は日本時間の夜の12時現在 176.73 ドル △ 0.84(0.48%) です。
こんな重大なニュースにもかかわらず日本の夜のニュースでも取り上げられていません。これは21世紀を完全に変えるニュースだ!

ロックフェラー兄弟財団、化石燃料投資から撤退宣言

【9月23日 AFP】世界最大の石油財閥であるロックフェラー一家(Rockefellers)が22日、化石燃料に対する投資を止めると発表し、米ニューヨーク(New York)で23日に開かれる国連(UN)の気候変動サミットにとって大きな後押しとなりそうだ。

サミットを翌日に控え、民間機関や個人、地方自治体などによる連合はこの日ニューヨークで、化石燃料に対する計500億ドル(約5兆4000億円)以上の投資撤退を宣言した。この連合には資産規模8億4000万ドル(約900億円)のロックフェラー兄弟財団(Rockefeller Brothers Fund)も含まれており今後、化石燃料との関わりを可能な限り減らし、また環境に最も有害なエネルギー源とされる石炭灰と油砂(オイルサンド)へのすべての投資を止めると発表した。

ロックフェラー兄弟財団は、ジョン・D・ロックフェラー(John D. Rockefeller)の子孫たちによる財団。石油王ロックフェラーが創始したスタンダード・オイル(Standard Oil)の後身である世界最大級の石油大手、米エクソンモービル(ExxonMobil)は、気候変動に関する取り組みの敵となることが多い。

化石燃料産業全体の規模に比べれば投資撤退の規模は小さいが、気候変動問題に取り組む人々からは歓迎の声が上がっている。南アフリカのデズモンド・ツツ(Desmond Tutu)元大主教は、この宣言を歓迎するビデオ・メッセージを発表し「私たちはこれ以上、化石燃料への依存を支えるわけにはいかない」と述べた。(c)AFP/Shaun TANDON
ロックフェラーが石油開発から撤退するというニュースがあったが、このニュースと無関係ではないだろう。直近の原油価格の下落は世界経済が減速したからという理由にしては下げ過ぎだと思っていたが・・・これだったんだ!
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