核融合

かくゆうごう

軽い原子核どうしがくっついて、より重い原子核に変わる反応。そのとき大きなエネルギーが出る。太陽や星が輝くもとになっている。

原子核はプラスの電気を帯びているので、互いに押し返し合います。それでも非常に高い温度でぶつかり合うと、くっついて別の原子核になることがあります。できた原子核は元の合計よりわずかに軽く、その差の分がエネルギーとして出てきます。1920年、エディントンは、太陽は水素をヘリウムに変えることで輝いているのではないかと論じました^[1]。1939年にはベーテが、星の中で実際にどんな反応が続いているかを式で示しています^[2]。

地上で発電に使うには、1億℃を超えるプラズマを作り、それを十分な時間閉じ込めておく必要があります。ウランなどの重い原子核を割る「核分裂」(いまの原子力発電)とは逆向きの反応で、燃料の重水素が海水から取れることと、条件が崩れると反応が自然に止まることが利点とされます。一方、取り出すエネルギーが投入した分を安定して上回る装置は、まだ実現していません。