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zoom RSS 英国の少年13歳が核融合装置作りに成功の快挙

<<   作成日時 : 2014/03/08 00:02   >>

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英国の少年が自力で核融合装置を作り上げたとのニュースが世界に向けて発信された。このニュースを聞いたときに、なぜ核融合装置なのかと思った。核融合が好きであった? 世界での最年少記録に挑戦したかった? 部外者には推し量ることはできないが、独学で核融合装置を作り上げ、それを成功させたことは敬意にあたいする。大変な勉強と努力が必要であったことは想像できる。

さて、この核融合は、私はまだ理解していないが、重水素を高電圧下にヘリウムに変えるものである。ガイガーカウンターが反応すれば実験成功ということである。ガイガーカウンター(ガイガー=ミュラー計数管)で検出できる放射線は、

ほとんどのGM管はガンマ線と2.5MeV以上のベータ線を検出するが、ガンマ線の感度はよくない。ガンマ線を測定する目的では、NaIシンチレーション検出器の方が適しているが、逆にシンチレーション検出器は窓が厚くベータ線は透過できないので、ベータ線の検出には適していない。

中性子線はガスを電離しないので、GM管は中性子は検出できない。しかし、管の内側をホウ素でコーティングするか、三フッ化ホウ素もしくはヘリウム-3ガスを充填すれば、中性子線にも反応するGM管を作ることもできる。中性子はホウ素の原子核と反応しアルファ線を生成するか、またはヘリウム-3原子と反応して水素とトリチウムイオンと電子を生成する。そうして、これらの荷電粒子が通常のなだれを発生させる。

本日のブログは、核融合装置は簡単に作れそうだというニュースの紹介、そして、核融合にはいろいろな種類があるのだということの再認識、この2つを目的として記した。


なお、核融合炉にはいろんな種類がある。

核融合炉

磁場型
 トカマク型 - ヘリカル型 - 磁気ミラー型 - 逆転磁場配位型 - スフェロマック型(英語版
慣性型
 レーザー核融合 - フューザー - バブル核融合 - 磁気標的核融合(英語版) - Zピンチ核融合
その他
 焦電核融合 - ミューオン触媒核融合- 常温核融合




GIZMODE 3月6日

史上最年少! 13歳の少年、核融合が可能な原子炉を作る(動画あり)

核融合が可能な原子炉製作の最年少記録が更新されました。偉業を成し遂げたのはイギリスに住むジェイミー・エドワーズ(Jamie Edwards)君。なんと弱冠13歳です。

数年前のクリスマスにもらったお小遣いで、放射線を計測するガイガー=ミュラー計数管を購入していたというエドワーズ君。そこで彼は核融合が可能な原子炉を製作するプロジェクトに乗り出すことにしました。学校の先生に熱心なプレゼンを行って3400ドル(約35万円)の資金を集め、ファーンズワース=ハーシュ(通称フューザー)として知られる原子炉を作りあげたのです。その製作過程の詳細は、彼のブログに綴られていますよ。



フィロ・ファーンズワース フューザー(Wikipedia)

フィロ・ファーンズワースによって発明された核融合装置である。数多くの研究者により開発されてきた従来の核融合装置との大きな違いは、磁場によってプラズマを封じ込めて緩やかに加熱するのではなく、反応容器内で瞬間的に高温状態を作り出す慣性静電場閉じ込め式という点である。

開発当初は核融合エネルギーの実用化かと期待されたが、開発が進むにつれ困難であることが判明し、むしろ中性子発生装置としての用途に活路を見出された。今日では、その特性を活かして、地中の地雷など見えない危険物質のスペクトルをエネルギー分散型X線分光計で検出する用途に向けて開発が進められつつある。

高校生によって作られた自家製フューザー

小規模の展示用のフューザーであれば素人でも作ることができ、高校生の科学実験などに用いられている。

スポット溶接された電極とステンレス鋼製の輪を右のアングルに繋ぐ、フューザーの電極は厳密に配置しなくても良い。外部電極はビーチボール大にする。内部は卓球の球から野球の球の大きさにする。ネオンサインやX線装置に使用される高圧トランスと高圧増幅器を使用する。自動車のスパークプラグ用電線で電気を送る。スパークプラグ若しくは似た碍子で真空容器と電線を絶縁する。

重水素は核物質として規制されていない物であれば入手できる。中性子はアルミ、銀、インジウム箔、若しくはプラスチック中性子検出器と光検出器で測定できる。電圧は2万ボルトで危険である。中性子の放射は電圧を40キロボルト上昇させる。X線の放射も危険である。観測窓は遮蔽する必要がある。


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