6. 低炭素・循環型社会の構築

5)-2 化石燃料の消費抑制と温暖化ガス発生のない代替エネルギーの開発
a) 原子力発電
・核融合を利用した発電
人類にとってCO2排出がなく、燃料は無限に存在し、かつ核分裂を利用する現在の原子力発電より放射能汚染した核廃棄物が少ないクリーンな原子力発電として、熱核融合発電があります。
この原理は、原爆における核分裂反応とは違い、水爆における核融合反応を利用したものです。小さな質量の水素が核融合してヘリウムができるような核融合反応であり、水素2個からヘリウムが1個できますが、その際、核融合前の水素の質量よりも、核融合後のヘリウムの方が質量が少なくなります。この核融合反応により消失した少量の質量が前述のアインシュタインの質量とエネルギーの等価式、E = MC²に従って、消失した質量がエネルギーに変換されるのです。太陽などの恒星のエネルギーは、水素の核融合反応によって発生しているのです。
この核融合を起こさせるには核融合反応が開始される条件、すなわち臨界条件として、１億度の高温で、原料の重水素のプラズマを数秒間以上維持しなければなりません。このような高温のプラズマを保持・維持できる容器はありません。そこで、高温プラズマを磁場で封じ込める方法が採用されているのです。その代表的なものにトカマク型熱核融合装置があり、この名前はどこかで耳にされたことがあるのではないでしょうか。その他にヘリカル型熱核融合装置も開発されています。現在のところ、なんとか臨界点に到達できるまでに技術開発が進んでいるようですが、投入エネルギーよりも放出されるエネルギーが超える（臨界点を超える）運転を安定して維持しエネルギーを取り出せるかが最大の課題であり、その解決に向けて全世界で競争が繰り広げられています。
熱核融合発電は、核分裂を利用した現在の原子力発電に比べて、よりクリーンなエネルギーであるとともに、その原料は重水素であり、海水中に無尽蔵に存在するので、熱核融合発電に成功すれば、人類はエネルギー確保の問題から解放されるといわれています。一日も早い成功を期待したいものです。