浜ホト、超難関"核融合発電"に挑み続ける

高出力レーザーの実験施設に行ってみた

ところで、レーザー聞いて頭に思い浮かぶのは、プレゼンの時に使うレーザーポインターだろう。レーザーポインターは、レーザーの中でも小型で低出力の半導体レーザーの応用品だが、ここにあるのは、その半導体レーザーの中でもハイパワーなものをエネルギー源とした、さらにハイパワーの固体レーザーだ。

 固体レーザーを光らせるには、エネルギー源としての光が必要だ。外から光を大量に注入し、エネルギーを溜め込み、特別な色の光だけを強く光らせる(=発振させる)のである。

浜ホトでは、外から注入する光のエネルギーの源として、自社開発の高効率で高出力の半導体レーザーを使っている。ここで使われる半導体レーザーの総出力はキロワット級。レーザーポインターの多くはミリワット級だから、100万倍近くの開きがある。

燃料カプセルも自前で生産

炉の置かれている部屋は、中性子が外に出ないよう、暑さ1mのコンクリートの壁で囲まれている

この高出力半導体レーザーを使って、固体レーザーを光らせる。この固体レーザーのパワーはレンズでぐっと絞り込むことで、1センチ平方当たり1ペタワットから100ペタワット程度になる。1ペタワットは1000兆ワットだから明るすぎるくらい明るい。これを0.1秒ごとに発生させて、燃料カプセルに照射し続け、核融合を誘発する。

どこで照射するかというと、隣の部屋に置かれたチャンバーの中でだ。その部屋のコンクリート壁の厚さは1メートルで、核融合の際に発生する中性子が室外に出ないようになっている。

チャンバーの横に設けられた入射口から入射するレーザー光が、チャンバーの上から落ちてくる重水素や三重水素が入った直径数ミリの小さな燃料カプセルに命中すると、重水素や三重水素は爆縮という現象を経て、核融合を引き起こす。

浜ホトでは、燃料カプセルも自前でつくっている。カプセルの製造装置はなかなか癒し系だ。液状のポリマーが滴となって水中に落ちると、表面張力で球状になる。ポタポタポタと落ちるカプセルを見ていると、催眠状態に陥りそうになってくる。

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