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テクノロジー

アメリカ、国立点火施設で 500 TW のレーザー出力に成功 68

ストーリー by reo
まてあわてるな 部門より

ある Anonymous Coward 曰く、

米国のローレンス・リバモア国立研究所は、国立点火施設 (NIF) がレーザ—光線 192 本を放射する実験に成功したと発表した。5 日に行われた実験でのレーザー放射時間はわずか 230 億分の 1 秒で米国全土の消費電力量の 1000 倍以上に相当する500 TW (1.85 MJ) のエネルギーが費やされた (The Independent の記事サーチナの記事より) 。

レーザー核融合炉は、燃料となる重水素と三重水素を超高温、高密度に圧縮された状態にし「点火」する必要がある。点火方式には「中心点火」や国内で主流の「高速点火」などがあるが、今回実現したのは比較的新しい技術である「衝撃点火」方式によるもの (参考: 大阪大学レーザーエネルギー学研究センターの資料) 。この方式は外部から別の燃料小片を超高速で激突させ、その衝撃で点火を起こすもの。

マサチューセッツ工科大学の科学者は「実験の成功に興奮している。以前なら、こんなことは太陽や惑星の中心部でしか起こり得なかったことだ」とのこと。

phason 氏の注釈コメントに感謝。

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  • TW (スコア:4, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2012年07月25日 10時54分 (#2199569)

    500テラワットじゃなく、500テラワロスでレーザー出力できるんならよかったのに…
    # 笑いのセンスのない国には使えない平和技術だし

  • 地上から衛星兵器を狙い撃ちとかできちゃうのかな

  • by katuman (41306) on 2012年07月25日 10時22分 (#2199554)

    500 TWの電力を消費して核融合が230 億分の 1 秒間維持出来たって事で良いのかな?
    当初、500 TWを生み出したと誤解していた。
    原爆が原発になる課程を核融合がこれからするのかと思うとエネルギーが桁違いでちょっと怖い。

    • by TarZ (28055) on 2012年07月25日 10時51分 (#2199567) 日記

      レーザー核融合が発電用として実用化される際には、もちろん投入エネルギーより大きなエネルギーが出てくるわけですが、だからといって入力500TWより大きな出力(600TWとか)が発電能力になるというわけではありません。

      TWというのはほんの一瞬での入出力ですから、発電所の出力としては時間あたりでもっと「均され」ます。おそらく発電所の規模としてはせいぜい数GW(数百万kW)以下になるんじゃないかと思います。

      ということで、核融合だから「エネルギーが桁違い」ってことにはならないでしょう。

      親コメント
    • Re:誤解していた (スコア:5, 参考になる)

      by phason (22006) <mail@molecularscience.jp> on 2012年07月25日 11時01分 (#2199574) 日記

      >500 TWの電力を消費して

      消費というか,レーザーの出力(ピーク値)が約500TWです.
      #パワーは2MJ弱.

      >核融合が230 億分の 1 秒間維持出来たって事で良いのかな?

      230億分の一ってのはパルスレーザーのパルス幅(半値幅か何か)です.
      核融合に関しては特に何も発表していません.

      今回の発表は,

      新しい施設を作ったんで試験運転したらちゃんと高出力のレーザーが発振出来て,今までのアメリカのどのレーザーよりも強力な出力が確認出来たよ

      程度だと思っておけばOK.

      親コメント
    • by Anonymous Coward
      >原爆が原発になる課程を核融合がこれからするのかと思うとエネルギーが桁違いでちょっと怖い。

      ちょっと何書いてるのか分からない
      • by Anonymous Coward
        要するに、まず原爆が発明されたけど、民生用には使えないから、それから何やかんや開発して原発の開発に至るわけね。
        それと同じで、まあ核融合は兵器としては可能だけど、民生用の核融合発電にはまだまだ道のり遠いわけで、その間こんな感じでテラワット級の電力をガンガン浪費するようだと節電にうるさい昨今ではちょっと迷惑じゃね、って言いたいんだろきっと。

        まあそりゃそうだが、一点だけ元コメが間違ってんのは、原爆と原発の開発はほぼ同時ってこと。原子炉で核反応させないと原料のプルトニウム作れないでしょ。マンハッタン計画ではちゃんと原子炉も作りました。発電まではしなかったはずだけど、まあ熱出ればあとはお湯沸かすだけだしね。
        • by Anonymous Coward
          いや、一生懸命書いてくれたのに申し訳ないのだが、俺が言いたかったのは

          >原爆が原発になる課程を核融合がこれからするのかと思うとエネルギーが桁違いでちょっと怖い。

          この文章が日本語としてひどすぎるってことだったんだw すまん。
    • by Anonymous Coward

      えっと、核融合は既に人工的に行うことに成功してます。
      いわゆる水爆という核兵器がそれです。

      • by saitoh (10803) on 2012年07月25日 10時55分 (#2199571)
        水爆まで行かなくても、真空中でちょっと電圧を掛けて加速してぶつければ核融合は起きるでしょう。 たとえば、放射線利用技術データベースのこれ(慣性静電閉じ込め核融合を用いた放電型粒子線源 [rada.or.jp])だと、10^8個/秒くらいの頻度で核融合が起こせるらしい。
        核融合>>(すごい壁)>核融合で投入より大きなエネルギーを出す>>(越えられない壁)>核融合を制御下で連続して発生させて発電する
        親コメント
      • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 11時12分 (#2199588)

        核融合が実用的に成功した、と言うには、大雑把に言って、二つの壁があります。
        1. エネルギー収支
        ブレークイーブン ともいいますが、投入したエネルギー以上のエネルギーが得られること。
        現在は、焚き火を維持したいのに直ぐ消えて火がつかず、何度もマッチを擦っているような状態です。
        マッチでお湯は沸かせません。燃料を焦がすのに成功した! 程度の状況でしょうか。

        2.経済収支
        発電所を建設して、維持して、電気を売って、儲けがでること。
        これは現在の原発でも既に怪しいですがw
        いったん核融合完成してしまえば イケイケドンドン になりそうなので
        がんばって研究されているわけですが。

        #さういえば、マグネシウム+太陽励起レーザーってどうなたんだろう

        親コメント
        • by Anonymous Coward

          >マグネシウム+太陽励起レーザーってどうなたんだろう

          やっぱわざわざレーザーにするとか効率悪くね?集光して熱をそのまま使おうぜ!

          とか言ってます。

          • by khwarizmi (23623) on 2012年07月26日 8時26分 (#2200168)

            ただ就航した場合、マグネシウムをどうにかするような太陽炉は温度的な意味で難しいから、レーザーにしようって話なのに…まあ、レーザー自体の効率は着実に進歩しているようですが(効率6割とか)、工業的な応用の流れはまだ全然ってのはそうですが。

            親コメント
          • by Anonymous Coward
            むしろ太陽という核融合炉を使った 核融合発電。
    • by Anonymous Coward

      元記事をよく読もう。
      核融合の点火に必要な超大出力のレーザーができましたとしか
      書いていない。(おそらく、そこから先はこれからの研究。)

  • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 10時55分 (#2199570)

    >米国全土の消費電力量の 1000 倍以上に相当する500 TW

    電力量は電力x時間ですよ。
    消費電力量を何倍しようが、500 TWとかいう電力にはならん

    • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 11時08分 (#2199580)

      >500 TW (1.85 MJ)

      ここもおかしいね。
      ()の中が勝手に電力量になっている。

      親コメント
      • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 21時01分 (#2199980)

        1.85MJのエネルギーを230億分の一秒で放出して瞬間最大出力500TWを得た…

        とかいう意味かとも思ったが、計算してみるとオーダーがおかしいな。
        よくわからん。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        ちなみに1.85MJだと
        1kW(1000W)を1850秒動かした仕事量。

        1000Wの電子レンジを約31分ですかね。

  • 電力使うだけで、アウトプットはないのね。
    先は長いなあ。
    というか、結局この膨大なエネルギーを、核融合で発生させて、それを連鎖させないとエネルギーをアウトプットできないわけだよね。
    それが暴走したら、核分裂よりアジャパな状態になってしまわないんだろか。

  • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 20時33分 (#2199951)

    聖火の点火の話かと思った>点火施設

  • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 11時16分 (#2199592)

    それだけのエネルギーをどうやって供給したのだろう?

    • by Anonymous Coward

      電子レンジ約30分のエネルギー量を230億分の1秒に
      放出したってことだよ。

      • by Anonymous Coward

        電子レンジ約30分のエネルギー量を230億分の1秒に
        放出したってことだよ。

        その電子レンジ30台分が「米国全土の消費電力量の 1000 倍以上に相当する」の?

        • 「電子レンジ30台分のエネルギー量」はなんと「米国全土で230億分の1秒に消費されるエネルギー量」の1000倍に匹敵するんだ! とか。

          「米国全土の消費電力量」だと、いつからいつまでに消費された量なのか分からない。 そのまま読むと、「42.195kmと時速50kmはどっちが大きい?」みたいな話が書かれてることになって何かがおかしいので、 どこかから「単位時間当たり」というような記述が抜け落ちてるに違いない、とまでは類推できる。

          で、どこから何が抜けてるかと考えてくと、発表する側としては、なるだけかっこいい表現にしたいはず。 「凄く短時間だけど超強力なレーザー」を自慢したいとすると、「その一瞬だけで見れば、全米の消費電力の1000倍がこのレーザーに投入されていたことになる」みたいに表現したんじゃないかなぁ、ぐらいまで推理する遊びと考えないと、この手の不親切な科学ニュースなんてとてもじゃないけど読めない。
          親コメント
        • by Anonymous Coward

          相当しません。何故ならサーチナの記者は電力と電力量の違いを理解してないので記事が間違ってるから
          The Independent の記事では
          At 500 trillion watts, the laser delivered 1,000 times more power than the United States uses at any instant.
          となってます。これは電力量の話ではありません

          • by Anonymous Coward

            500TW * (1/230億)秒 = 0.006kWh
            60W電球6分ぐらいの電力量。
            電気代で言えば13銭くらい。
            あるいは単3エネループ2本分くらい。

            # エネルギーロスだのなんだの一切無視の計算。あしからず。

            • by Anonymous Coward

              >500TW * (1/230億)秒 = 0.006kWh

              500TWは今回のパルスのピーク値。
              230億分の1秒は、なんか適当な閾値以上で切った時間。
              実際のパルスの全エネルギー(192本を集光した部分のエネルギー)は1.9MJ = 0.5kWh強。

    • by Anonymous Coward

      通常は、コンデンサバンクに溜めておいてどかんと流す。
      レーザーパルスの圧縮とかをかます場合は入力側の電力は下がるしね。
      (極端に言えば、1秒幅のパルスを1億分の1秒幅に圧縮すれば、ワット表示は1億倍になる。そこまでの圧縮はしないけど)

      • by Anonymous Coward

        通常は、コンデンサバンクに溜めておいてどかんと流す。
        レーザーパルスの圧縮とかをかます場合は入力側の電力は下がるしね。
        (極端に言えば、1秒幅のパルスを1億分の1秒幅に圧縮すれば、ワット表示は1億倍になる。そこまでの圧縮はしないけど)

        パルスレーザーは別にコンデンサ使わない。原理が根本的に違う。

        • by Anonymous Coward

          激光とかキャパシタバンク入ってるよね?
          キャパシタバンクからディレイかましてフラッシュランプに放電させてた覚えがあるんだけど。

        • by Anonymous Coward

          >別にコンデンサ使わない

          いい加減なことを言うな。もう一度勉強し直してこい。

          https://www.llnl.gov/str/Powell.html [llnl.gov]
          http://large.stanford.edu/courses/2010/ph240/hamerly2/ [stanford.edu]

          400MJクラスのキャパシタからフラッシュランプに放電、それにより4MJに増幅して、その後2MJクラスの3倍波に変換する。

    • by Anonymous Coward

      ヤシマ作戦

  • 熱の形で取り出してタービン回して発電ってものすごく非効率だと思うんです。

  • by Anonymous Coward on 2012年07月25日 12時59分 (#2199680)

    >米国全土の消費電力量の 1000 倍以上に相当する500 TW

    この行だと、物凄いエネルギー量だけど、上の人の考えだと
    ・電子レンジ30分程度のエネルギー
    ・乾電池2個分のエネルギー
    ・マッチ1本が燃えるエネルギー
    とか様々ですね。

    本当にすごいのでしょうか?
    例えば照射した軸を移動させれば、ビルとか切れるとか、山をくりぬけるとか。

    • by poquitin (42421) on 2012年07月26日 11時07分 (#2200291)
      つっこみどころは500TWでも1.86MJでもなくて「米国全土の消費電力量の 1000 倍」のところじゃないの? 米国全土が230億分の1秒に消費する電力量なのか 米国全土が1時間に消費する電力量なのか 米国全土が1年に消費する電力量なのか どれなの?MJって単位にイメージがないからわからん
      親コメント
    • by Anonymous Coward

      装置の定格としては1.86MJ(電子レンジ30分)のエネルギーしか出せない。

      この装置を使って、瞬間では500TW分のエネルギー(乾電池2個分)のエネルギーが出ることに成功した。

      >例えば照射した軸を移動させれば、ビルとか切れるとか、山をくりぬけるとか。

      電子レンジ30分で山を溶かすことができないことは分かるね?

      移動させる時間ほど持続させることはできないし、
      そもそも持続させることが目的ではない。

      瞬間でもいいから高エネルギー状態を作り出して
      核融合を起こしたり、粒子を加速させたりするのが
      目的。

    • by Anonymous Coward

      なんだ夏休みか。宿題やってろ。

    • by Anonymous Coward

      >例えば照射した軸を移動させれば、ビルとか切れるとか、山をくりぬけるとか。

      だから照射時間を考えろと。
      どんなにエネルギー密度が高いものだって、照射時間が短ければ何も出来ない。
      それこそ太陽の全輻射エネルギーを集光した輝点があったとしたって、ものすごく短時間で通過すれば紙一枚だって切れない。でもある程度ゆっくり(つまり同じエネルギー密度で長時間)照射すれば(=エネルギーの総量が多ければ)いろいろ切れる。

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