トカマク法とヘリカル型とは?
核融合発電には「超高温のプラズマを安定させる技術」が必要ですが、その方法には「トカマク法」と「ヘリカル型」の2つの主流な方式があります。
どちらも磁場の力を使ってプラズマを閉じ込める装置ですが、磁場の作り方が大きく異なります。
比較項目 | トカマク法 | ヘリカル型 |
形状 | ドーナツ型 (トロイダル形状) | らせん形状 (ヘリカル形状) |
磁場の作り方 | コイルとプラズマの電流で磁場を生成 | 外部コイルのみで磁場を生成 |
安定性 | 外部の制御が必要 | 構造的に安定しやすい |
技術開発の進捗 | 世界の主流で研究が進む | 日本「LHD」などの研究中 |
それでは、各方式の仕組みを詳しく見ていきましょう!
トカマク法の特徴
✅ 磁場の仕組み
トカマク法では、ドーナツ型の装置の内部にプラズマを閉じ込める方式を採用しています。
プラズマ自体に電流を流して「ねじれた磁場」を作ることで、安定した閉じ込めを実現します。
✅ メリット
✔ 世界中で研究が進められており、商業化に近い
✔ ITER(イーター)などの国際プロジェクトが開発中
✅ デメリット
❌ プラズマの安定制御が難しい
❌ 内部に電流を流すため、急な変動が起きることがある
現在、世界最大のトカマク型核融合炉「ITER」がフランスで建設中で、2040年代の実用化を目指していると言われています!
ヘリカル型の特徴
✅ 磁場の仕組み
ヘリカル型は、外部コイルだけで磁場を作る方式です。
装置自体が「らせん状(ヘリカル)」になっており、プラズマの閉じ込めが構造的に安定します。
✅ メリット
✔ 内部に電流を流さないため、安定しやすい
✔ トカマク法よりも長時間の運転が可能
✅ デメリット
❌ 構造が複雑で、大型化しやすい
❌ 世界的にはトカマク法が主流のため、研究が限られる
日本では、LHD(大型ヘリカル装置)がこの方式を採用しており、核融合実験が行われています!
トカマク法とヘリカル型、どっちが有望?
現在の主流はトカマク法で、世界中の研究機関がこの方式で核融合発電の実用化を目指しています。
特に、ITER計画が進んでいるため、トカマク型が先に商業化される可能性が高いです。
ただし、日本のLHDなどヘリカル型の研究も進んでおり、将来的には有力な選択肢になる可能性があります!
✅ 商業化のスピードを考えるなら → 「トカマク型」
✅ 安定性を重視するなら → 「ヘリカル型」
どちらの方式も、核融合発電の実用化には欠かせない技術なので、今後の研究に注目していきましょう!
まとめ
✔ トカマク法はドーナツ型、ヘリカル型はらせん状!
✔ トカマク法は世界の主流で、ITERなどで研究が進んでいる!
✔ ヘリカル型は安定しやすいが、大型化しやすい!
✔ 実用化はトカマク法が一歩リードしている!
今後の核融合発電の開発において、どちらの方式が採用されるのか注目ですね!
コメント