
Japanese experimental nuclear fusion reactor inaugurated
The world’s biggest experimental nuclear fusion reactor in operation was inaugurated in Japan on Friday, a technology in its infancy but billed by some as the answer to humanity’s future energy needs.
Fusion differs from fission, the technique currently used in nuclear power plants, by fusing two atomic nuclei instead of splitting one.
The goal of the JT-60SA reactor is to investigate the feasibility of fusion as a safe, large-scale and carbon-free source of net energy — with more energy generated than is put into producing it.
The six-storey-high machine, in a hangar in Naka north of Tokyo, comprises a donut-shaped “tokamak” vessel set to contain swirling plasma heated up 200 million degrees Celsius (360 million degrees Fahrenheit).
It is a joint project between the European Union and Japan, and is the forerunner for its big brother in France, the under-construction International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER).
The ultimate aim of both projects is to coax hydrogen nuclei inside to fuse into one heavier element, helium, releasing energy in the form of light and heat, and mimicking the process that takes place inside the Sun.
Researchers at ITER, which is over budget, behind schedule and facing major technical problems, hope to achieve nuclear fusion technology’s holy grail, net energy.
Sam Davis, deputy project leader for the JT-60SA, said the device will “bring us closer to fusion energy”.
“It’s the result of a collaboration between more than 500 scientists and engineers and more than 70 companies throughout Europe and Japan,” Davis said at Friday’s inauguration.
EU energy commissioner Kadri Simson said the JT-60SA was “the most advanced tokamak in the world”, calling the start of operations “a milestone for fusion history”.
“Fusion has the potential to become a key component for energy mix in the second half of this century,” Simson added.
The feat of “net energy gain” was managed last December at the National Ignition Facility at Lawrence Livermore National Laboratory in the United States, home to the world’s largest laser.
The US facility uses a different method to ITER and the JT-60SA known as inertial confinement fusion, in which high-energy lasers are directed simultaneously into a thimble-sized cylinder containing hydrogen.
The US government called the result a “landmark achievement” in the quest for a source of unlimited, clean power and an end to reliance on carbon-emitting fossil fuels that cause climate change as well as geopolitical upheaval.
Unlike fission, fusion carries no risk of catastrophic nuclear accidents — like that seen in Fukushima in Japan in 2011 — and produces far less radioactive waste than current power plants, its exponents say.
日本の実験核融合炉が発足
2023年12月1日午前5:15
稼働中の世界最大の実験核融合炉は、金曜日に日本で発足しました。これは初期段階の技術ですが、人類の将来のエネルギーニーズに対する答えとして宣伝されている人もいます。
核融合は、1つを分割するのではなく、2つの原子核を融合させることによって、原子力発電所で現在使用されている技術とは異なります。
JT-60SA原子炉の目標は、生産に投入されるよりも多くのエネルギーが生成される、安全で大規模でカーボンフリーの純エネルギー源としての核融合の実現可能性を調査することです。
東京北部のナカの格納庫にある6階建ての機械は、摂氏2億度(華氏3億6000万度)まで加熱された渦巻くプラズマを含むドーナツ型の「トカマク」容器で構成されています。
これは欧州連合と日本の共同プロジェクトであり、フランスの兄である建設中の国際熱核実験炉(ITER)の先駆けです。
両方のプロジェクトの究極の目的は、内部の水素核を同軸して1つの重い元素であるヘリウムに融合させ、光と熱の形でエネルギーを放出し、太陽の中で起こるプロセスを模倣することです。
予算を超え、予定より遅れ、主要な技術的問題に直面しているITERの研究者は、核融合技術の聖杯である純エネルギーを達成したいと考えています。
JT-60SAの副プロジェクトリーダーであるサム・デイビスは、この装置は「核融合エネルギーに近づける」と述べた。
「これは、500人以上の科学者とエンジニアとヨーロッパと日本の70以上の企業とのコラボレーションの結果です」とデイビスは金曜日の就任式で述べた。
EUエネルギーコミッショナーのカドリ・シムソンは、JT-60SAは「世界で最も先進的なトカマク」であり、運用開始を「核融合の歴史のマイルストーン」と呼んだ。
「融合は今世紀後半にエネルギーミックスの重要な要素になる可能性がある」とシムソンは付け加えた。
「純エネルギー獲得」の偉業は、昨年12月に世界最大のレーザーの本拠地である米国のローレンス・リバモア国立研究所の国立点火施設で管理されました。
米国の施設は、ITERと慣性閉じ込め融合として知られるJT-60SAとは異なる方法を使用しており、高エネルギーレーザーが水素を含むシンブルサイズのシリンダーに同時に向けられています。
米国政府は、この結果を、無制限でクリーンな電力の源と、気候変動や地政学的混乱を引き起こす炭素排出化石燃料への依存の終結を求める「画期的な成果」と呼んだ。
核分裂とは異なり、核融合は2011年に日本の福島で見られるような壊滅的な原子力事故のリスクを伴わないし、現在の発電所よりもはるかに少ない放射性廃棄物を生産する、とその支持者は言う。