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Q&A <2011年>

Qレーザ核融合について -1-
レーザ核融合の爆縮時に発生する最大圧力の理論値は、どのくらいでしょうか?
レーザ自体の圧力は、大したことは無いので、2次的に発生する(?)衝撃波を 利用するような話を聞いたことがあります。その圧力は最大どのくらいの圧力に なるのでしょうか?またその発生する衝撃波の圧力の式は、どのような式で表さ れるのでしょうか?
お忙しいところ、恐縮で御座いますが、ご教示願います。

レーザー核融合では、燃料を固体密度の1000倍にまで圧縮する必要がありますが、この圧縮に衝撃波は使いません。衝撃波を用いた圧縮では、このような高密 度まで圧縮できないことは、ランキン・ユゴニオの関係式から簡単に示すことが できます。
そこで、衝撃波のように一瞬で圧縮するのではなく、じわじわと圧縮する方法を使います。これを爆縮と呼んでいます。ターゲットにレーザーを照射すると、表面でレーザーが吸収されてプラズマ化し、外側に向かって噴出します。これをアブレーションと呼びます、この反作用を受けて、ターゲットの内側は中心に向かって押されます。この圧力を、アブレーション圧力と呼びます。
この圧力は、強すぎると爆縮中にターゲットが壊れてしまい、弱すぎると十分な密度まで圧縮できません。いろいろな条件があるため、単純な計算式では求めることはできませんが、現状では、最適なアブレーション圧力は、80~150Mbarと見積もられています。1barはほぼ1気圧ですので、8千万~1億5千万気圧になります。

なお、レーザー核融合に関する情報につきましては、大阪大学レーザーエネルギー学研究センターのウェブサイトhttp://www.ile.osaka-u.ac.jp/もご参照ください。
2011年4月14日

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