核融合は　｛核融合・水素・原子｝

水素、重水素、トリチウム、ヘリウムなどの軽い原子核が原子核反応の結果、より重い原子核になる現象。

原子核分裂と同様に大きいエネルギーが反応に伴い放出される。

核融合は、太陽や星のエネルギー源となっている。

その発生エネルギーが大きいので将来のエネルギー源として注目されているが、現在は学術研究の域を出ていない。

たとえば2個の重水素原子核が融合して三重水素またはヘリウムの原子核になるＤＤ反応では放出エネルギーが約3、5メガ電子ボルトで、この値は石炭などの化石燃料の放出エネルギーの約100万倍である。

太陽や星のエネルギーとなる反応でもっとも重要なのは、四つの原子核から一つのヘリウム原子核が生成する水素融合反応である。

この反応は速度が遅く地上では利用できない。

将来、利用の可能性のある反応は次のとおりである。

なお、ｎは中性子、ｐは陽子を表す。

このなかで重水素とトリチウムの反応であるＤＴ反応は、反応断面積が大きく、しかも低いエネルギー領域でそのピーク値をもっているので、容易に核融合をおこすことができる。

核融合反応をおこすには、原子核どうしがその強い電気的反発力に打ち勝って核力を互いに及ぼすほど近くに接近させなければならず、そのため外部からエネルギーを加えてやる必要がある。

水素爆弾、中性子爆弾も核融合反応を利用したものであるが、この場合、反応のエネルギーが瞬間的に広い空間に解放されてしまう。

すなわち制御された核融合ではない。

限られた空間内で人為的に制御された核融合によりエネルギーを徐々に取り出すもっとも簡単な方法として加速器を用いるものが考えられる。

これは、重水素原子核を加速器で200キロ～300キロ電子ボルトに加速して、これを常温の重水素やトリチウムに衝突させ核融合反応をおこさせようとするものである。

しかし加速された重水素は、標的の重水素やトリチウムの原子核の周りを回っている電子と衝突してエネルギーを失ってしまい、核融合エネルギーを取り出すことはできない。

そこで考えられるのが、熱核融合によるものである。

これは、重水素やトリチウムなどの燃料ガスを超高温にして、熱運動による相互衝突で核融合反応をおこさせようというものである。

燃料ガスを超高温にすると原子核と電子はばらばらになる。
update:2010年02月20日