ペレット入射

核融合発電は、太陽と同じ原理でエネルギーを生み出す未来の夢のエネルギー源です。その実現には、高温高密度のプラズマを閉じ込めて、核融合反応を起こし続ける必要があります。このプラズマに燃料を供給する方法の一つが、ペレット入射と呼ばれる技術です。ペレット入射とは、水素の仲間である重水素や三重水素を凍らせて作った小さな氷の粒を、プラズマの中心に高速で打ち込む技術です。この氷の粒はペレットと呼ばれ、大きさは数ミリメートル程度です。ガス状の燃料を吹き込む方法では、プラズマの温度や密度をうまく調整することが難しく、安定した核融合反応を維持できません。しかし、ペレット入射を用いると、固体燃料をプラズマの中心まで直接届けることができるため、プラズマの温度と密度を精密に制御することが可能になります。ペレットを作るには、まず重水素や三重水素のガスを冷却して液体にし、さらに冷やして固体にします。次に、この固体を細かく砕いて、ふるいにかけて大きさの揃った粒にします。こうしてできた氷の粒をさらに整形して、数ミリメートル程度の滑らかな球状のペレットに仕上げます。このペレットを、秒速数百メートルから数キロメートルという猛スピードでプラズマの中心に打ち込みます。高速で打ち込まれたペレットはプラズマの中を突き進み、中心付近で溶けて燃料を供給します。ペレット入射は、プラズマの温度や密度を精密に制御できるため、安定した高出力の核融合反応を実現するために不可欠な技術です。この技術の進歩は、核融合発電の実現に向けて大きく貢献すると期待されています。まさに、小さな氷の粒が、未来のエネルギー問題解決の鍵を握っていると言えるでしょう。