わお 何て明るいんでしょう
きっと電力を大量に消費しています
皆さんがここに来るのにも
大量のエネルギーを消費しているに 違い有りません
世界中が多くのエネルギーを 必要としていますが
今のところ これを化石燃料で まかなっています
これまではガスを燃やし
上手くやってきまたので
今の生活があります でも もう止めなければなりません
もう出来ないのです
そこで違うタイプのエネルギーを 試しています
しかし 石油、ガスや石炭のように
便利で 経済的なものを 探すことはとても困難です
私の好みは原子力エネルギー
とても凝縮されたエネルギーです
確かで 信頼のおけるエネルギー源です
しかも二酸化炭素を排出しません
２通りの核エネルギーが知られています
核分裂と核融合です
核分裂は
大きな原子核が２つに分裂し
大量のエネルギーを生成します
今日の原子力発電の原理です
とても上手くいっています
次は核融合の話
私のお気に入り ずっと良いのです
小さい２つの原子核を
一緒にして ヘリウムを作り出すと
とても素晴らしい
大量のエネルギーを生成します
これは自然がエネルギーを生み出す方法です
宇宙に存在する太陽や星は
核融合で輝いています
核融合炉は
とても経済的なものになるでしょう
そして高い安全性も期待できます
半減期の短い放射性廃棄物しか 残りません
炉の融解も起こりません
燃料は海から取り出せます
燃料を抽出するコストは
１キロワット時につき１セントの
1000分の１程度で本当に安価です
世界中がエネルギーを核融合だけから作っても
海から必要な燃料を十分に取り出せます
何十億年もの間利用し続けることが できるでしょう
核融合がそんなに素晴らしいのなら どうして利用しないのでしょう？
一体どこにあるのでしょう？
でもちょっとした罠があります
核融合はとても とても難しいのです
問題は 正の電荷を持った
２つの原子核は
一緒になりたがらないことです
こんな風にすれ違います
だから融合させるには
お互いを勢いよく衝突させる必要があります
十分なスピードがあれば
反発力に打ち勝ち
接触し エネルギーを発生します
粒子の速度とは
温度のことです
核融合に必要な温度は
1500億度
ちょっと暖かいですね (笑)
だから核融合は難しいのです
私がここブリティッシュ・コロンビア大学で
博士論文をしたためていた時 核融合について少し研究しました
その後レーザープリンターを作る立派な職を得て
そう 印刷業界でプリンターを 作っていました
そこで10年間働くと
少し飽きてきました
40歳になった時に 人生に悩み
そう よくある事ですね
自分ってなんだ？ 何をすべきだ？
どうすべきだ？ 何ができるのだろう？
過去の自分の成果を振り返り
ここコロンビア大学の周辺で やってきたことは
森の木を傷つけたり
皆に
大量の迷惑メイルを送りつるような ことだと気付きました
そんなことでは満足できませんでした
満足できない人達はポルシェを買ったり
恋人を見つけたりします
でも自分は
地球温暖化の問題を核融合で 解決しようと決心しました
そこで まず始めたことは
文献をあたり
核融合の仕組みを調べました
物理学者は核融合を研究してきましたが
一つの試みが
トカマク型核融合炉と呼ばれるものです
大型の円形のコイル型磁石です
超伝導の原理による電磁石です
このようなリングで
磁場を発生させ
中央部にプラズマと呼ばれる
高温のガスを閉じ込めます
プラズマ粒子は
リング内を回り続けます
超高温の熱が発生し
核融合が起こるようにします
そう このようにドーナツの中で 起きています
右側に見えるのは
核融合のプラズマです
核融合を起こす別の方法は
レーザー核融合です
小さなピンポン玉の様な
燃料を中央に置きます
そしてレーザーを浴びせかけます
レーザーは非常に強力で
ピンポン球を一瞬にして潰します
強く潰すと
熱くなります
本当に素早く
10億分の１秒で行うと
十分なエネルギーと熱が発生し
核融合が起こります
こんな事がこの装置の中で起こっています
レーザーと中央にある―
ペレット(小球)が見えますね
ほとんどの人が核融合なんて 上手く行かないと思っています
物理学者が研究所で 一生懸命研究していますが
何も実現しないと思っています
でもそれは正しくありません
これが過去30年の
成果を示したグラフです
ご覧のとおり
始めたときに比べ1万倍も 核融合が生じるようになっています
かなりの進歩です
実際のところ
チップ上の半導体の集積度に関する
あの有名なムーアの法則と
同様に進歩しています
この点はJETと呼ばれています
欧州トーラス共同研究施設の略称です
欧州にある大型トカマクで
この装置は1997年に
16メガワットのエネルギーを
17メガワットのエネルギーから得ました
これでは使い物になりませんね
でも 当初より
１万倍達成したことを考えれば かなり近づいています
この２つ目の点はNIF
国立点火施設のです
アメリカにある大型レーザー融合炉です
先月 重大な発表があり
大騒ぎになりました
ピンポン玉の中心に注入した―
エネルギーよりも多くの
エネルギーを核融合で 発生させることが出来ました
でも まだ不十分です
というのも レーザーが消費した―
エネルギーはそれ以上だからです
でも すごいですね
今度はITER
フランス語で イーテェアーと発音します
複数の国が大々的に協力して
建造中の巨大なドーナツ型磁石で
フランスの南部にあります
この装置が完成すると
500メガワットの核融合エネルギーが
たった50メガワットから作り出せます
これは本物です
上手くいきます
この様な装置がエネルギーを生み出します
グラフをご覧になると
この２点が少し右に 外れていることにお気づきでしょう
こんな遅れが生じています
これらの装置を作る時も
科学の進歩はこの様な
成長カーブの上にありました
しかし ここで政治が絡んできます
研究を進めようという意思が 欠けていました
だから曲線の右側にはみ出たのです
たとえばITERは 2000年か2005年に完工見込みでしたが
国際的な大型共同事業であったため
政治的な理由により やや遅延しました
例えば 建造場所の決定に
３年ほどの月日を要しました
核融合は お金が掛かりすぎだと
しばしば批判されます
実際のところ
研究を進めるのに毎年 10～20億ドルの費用を使っています
しかしムーアの法則の過程で掛かった
費用と比較すべきです
その費用は核融合以上です
ムーアの法則の結果は
私のポケットにあるこの携帯電話です
この携帯電話と その背後にあるインターネットに
１兆ドルほどの費用を費やしています
ちょっと自分の写真を撮って
フェイスブックにアップすることが できます
すると私の父親がそれを見て
誇りに思ってくれるでしょう
毎年6500億ドルほどのお金が
石油とガス そして 再生可能なエネルギーへの
補助金としても使われています
核融合に使われているのは その0.5％に過ぎません
ですから個人的には高価とは思っていません
投資不足とさえ思っています
この先 数十億年間の
エネルギー問題を 完全に解決するのですから
自分が核融合開発会社を設立し
フェースブックのアカウント持っていないので 偏見があるかもしれませんが
核融合開発会社を 2002年に立ち上げたとき
お金のある大型研究機関と 対抗できるとは思いませんでした
彼らには自分より ずっと多くの資産がありました
そこで より安く かつ早い
解決方法を見つけ出そうと決心しました
磁石やレーザーを用いた核融合は
とても素晴らしいです
素晴らしい技術の結晶であり
見事な装置で
核融合が可能なことを実証しました
しかし 発電所としては
ふさわしいとは思えません
あまりにも巨大かつ複雑で
費用がかかり過ぎます
しかも核融合エネルギーの
取り出し方に問題があります
核融合では
プラズマから発生した高速中性子が 飛び出してきます
これが装置の壁に衝突し
損傷させます
また中性子の熱を捉え どこかに設置したタービンを
水蒸気で回さなければなりません
こういった装置のことは
後知恵になっていました
そこで もっと良い方法が あるに違いないと思い
文献にもどり
様々なものを読んでみました
ここで私が注意を引かれたものは
磁化標的核融合と呼ばれるもので
略してMTFとも呼ばれます
MTFでは
大型の容器を 液体金属で満たし
中央部の栓を開けて渦を起こして 液体金属を回転させます
流しの水の流れの様なものです
栓を抜くときに渦が発生します
ここで圧力の作用を受け 外向きに動くピストンがあり
プラズマの周囲にある液化金属を 圧縮します
レーザーの作用と同じく高温になり
核融合を起こします
これはいわば
磁場による核融合と
レーザーによる核融合の中間に位置します
いくつか素晴らしい利点があります
液体金属は全ての中性子を吸収し
炉壁に当たらないので
装置の劣化を防げます
液体金属が熱せられるので
熱交換器に通して蒸気を発生させ タービンを回すことが出来ます
この過程をするのに都合のよい方式です
この過程はとても便利にできています
そして蒸気はピストンの動力として 再利用され核融合を起こすので
レーザーや超電導コイルよりも
ずっと安上がりです
ここまでは上出来です
でも唯一の問題は 上手く動作していないことです
(笑)
いつだって問題はあります
圧縮する時に
プラズマの圧縮よりも
冷却速度が勝って
圧縮しようとしてもプラズマは
どんどん冷却し
全く何も起こりませんでした
これを知った時 とても残念でした
本当にいいアイデアなので
改良の余地を探しました
少し考えてみました
どうやったら 改良できるだろう?
衝撃力について考えてみました
大型のハンマーを用いて 振り回し
こんなふうに釘を打ちつけるように 変えたらどうでしょう
釘にハンマーを乗せて押し込んでも 上手くは行きません
アイデアの鍵は
衝撃を与え方
そこで 蒸気でピストンを加速します
これには少し時間を要しますが
ここで バン！ ピストンに衝撃を与えます
全エネルギーが一気に
液体金属に与えられ
プラズマをずっと高速に圧縮します
これならきっとうまく行くと思い
倉庫でこんな装置を作りました
圧縮が容易な程度の
小型の装置を作りました
中性子を少しだけ発生します
これが私のビジネス用中性子
このビジネスのために
5000万ドルを調達し
65人を雇用しチームを結成しました
これが作りたかった物です
直径約３ｍの大型の装置になります
液化鉛が中央の渦で ぐるぐると回り
プラズマを上下から与え
ピストンが横からヒットし
バン！ 圧縮します
エネルギーが生成され
液化金属から中性子が発生し
蒸気発生装置に回され タービンを回転し
一部はピストンの作動のために 循環します
１秒につき１回作動させ
100メガワットの電力を発電するでしょう
この射出装置も作りました
最初にプラズマを作りだすものです
これは約300万度の 生暖かいプラズマを生成します
残念ながら長く持ちません
プラズマの寿命を もう少し長くする必要があります
先月 かなり改善されました
今頃プラズマが圧縮されている頃でしょう
こんな大きさの小球を作り
14個のピストンを取り付けました
これが流体金属を圧縮します
しかしプラズマを圧縮するのは 簡単ではありません
圧縮する時
こんな風にねじれる傾向があるので
ピストンのタイミングを 完璧に調整しなければなりません
このコントロールに必要な システムのいくつかは
1970年には有りませんでした
でも今なら可能です
素晴らしい電子工学のおかげです
最後になりますが 多くの人が核融合は
夢物語 決して実現できないものと 思っていますが
現実には核融合の実現は
目前の所にまで来ています
大型の研究所では 核融合が可能であることを示しました
そして小さな会社が 参入し
そういうやり方も あるかもしれないが
もっと安価な方法があると 言い出したのです
General Fusionはそのような 小さな会社の１つです
そしてとても近い将来誰かが
成功させるでしょう
おそらくGeneral Fusionが
どうも有難うございました
(拍手)