元素はどのように生まれるのか？
太陽では地球では再現できない多くの反応が起こっています。 その中には、小さな元素から大きな元素が生まれる反応もあります。 これまでのところ、地球上では非常に小さな元素の生成しか観察できていない。 観測された反応の流れは、次のようなものだと思われます。 水素1原子が衝突し、より大きな水素同位体である水素2（重水素）と水素3（トリチウム）が生成される。 その際、陽電子とガンマ線が生成される。 陽電子は利用可能な電子と衝突して消滅し、さらにガンマ線が生成されます。 8138>
核融合
図1. 重水素と三重水素の核融合反応
核分裂が大きな同位体から小さな同位体を生成するのに対して、核融合は小さな原子の衝突から大きな物質を生成することが目的である。 小さな原子を無理やり組み合わせることで、より密なパッキングができ、エネルギーが解放される。 図1に見られるように、水素2と水素3が融合して、より大きな原子であるヘリウム（He）が形成され、さらに中性子が放出されることによってエネルギーが放出される。 このような反応を地球上で効率的に行うことができれば、クリーンな原子力エネルギー源となる可能性がある。 核分裂反応とは異なり、核融合は生物系に危険をもたらす放射性物質を生成しない。
実験室における核融合反応は、実現が極めて困難であった。 非常に高い温度（数百万度）が必要である。 原子を強制的に結合させ、反応に十分な時間保持するための方法を開発しなければならない。 核融合反応中に放出される中性子は、原子炉内の原子と相互作用し、放射性物質に変換される可能性がある。 核融合反応の分野ではいくつかの成功例がありますが、実現可能な核融合発電への道のりはまだ長く、不確かです。
概要
- 核融合のプロセスについて説明します。
- 核融合反応の例を挙げます。
練習問題
下のリンクを読み、次の質問に答えてください：
http://science.howstuffworks.com/fusion-reactor.htm
- 融合にはどの程度の温度が必要でしょうか？
- なぜ高い圧力が必要なのですか。
- 磁気閉じ込め炉はどのように機能するのですか。
- 慣性閉じ込め法はどのように機能するのですか。
Review
- 核融合とは何ですか？
- なぜ今日、核融合が注目されているのでしょうか。
- 実験室で核融合を研究する際の問題点は何でしょうか。