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核融合実験の成果について記者会見した米エネルギー省のグランホルム長官(ワシントン、13日)=ロイター

米エネルギー省が13日に次世代のエネルギー技術となる核融合の研究で大きな進展があったと発表した。投入した分を上回るエネルギーを実験で取り出したとする成果は「核融合による電力供給に近付く一歩」（グランホルム米エネルギー長官）だが、核融合の商用化は数十年後とされる。気候変動対策や電力の安定供給に貢献するには越えるべき技術課題も多い。

今回、米ローレンス・リバモア国立研究所内にある国立点火施設が水素燃料にレーザーを照射する実験で、2.05メガジュールのエネルギーを供給したところ、1.5倍の3.15メガジュールの出力を得た。発生したエネルギーが投入量を上回る「純増」を初めて達成したという。

強力なレーザーを全方位から均等に水素燃料に当てて力を濃縮させることで実験に成功した。これまでは反応に使った分を上回るエネルギーを取り出せず、21年夏時点では得られたエネルギーは70%止まりだった。

世界で1960年代以降に本腰を入れた核融合研究が60年を経てようやく最初の壁を乗り越えた。グランホルム氏は13日の会見で「歴史に残る画期的な成果」と強調した。

核融合には必要なプラズマ状態を磁場コイルでつくる「トカマク型」の研究も進んでいる。日米欧のほか中国やインドも参加する国際熱核融合実験炉（ITER）でも採用している。核融合の燃料になる水素の一種「トリチウム」を使ってエネルギーを取り出すには至っていなかった。

核融合は太陽と同じ核融合反応を地上で再現することから「地上の太陽」と呼ばれる。核融合の燃料は重水素とトリチウムを使う。2つをバラバラにしてヘリウムに変わる過程で発生するエネルギーなどを発電などに利用する。

理論上は1グラムの燃料から石油8トン分のエネルギーが出る。核融合の燃料となる重水素は、海水中に豊富に含まれている。トリチウムは核融合炉の中で中性子を使って作るとされる。

大きなエネルギーを生むが、燃料の供給をやめれば反応が止まる。現在の原子力発電所などでは核分裂を採用する。核分裂の連鎖反応は制御がうまくいかなければ東京電力福島第1原発事故のように大きな事故につながる。核融合も放射性廃棄物が出るものの、現在の軽水炉型の原発よりは少なくなる見通しだ。

トカマク型に対してレーザー技術が先んじて課題を乗り越えたことで、脱炭素社会を実現するエネルギー源への期待がにわかに高まっている。

ただ、核融合技術の開発の難しさはレーザー方式も変わらない。今回の実験に成功した装置は同国立研究所によるとサッカー場3面分も占める。同国立研究所のブディル所長も13日の会見で、商用化が実現するとしても「数十年後」と述べている。

核融合と再生可能エネルギーはともに1960年代以降に化石燃料の枯渇の懸念から本格的に研究開発が進められたが、再生エネは既に広く普及している。

日本をはじめ世界各国は温暖化対策の国際枠組みである「パリ協定」に基づいて2050年に「実質炭素排出ゼロ」を掲げるが、その前提となる「30年までに排出半減」に核融合は間に合わない。将来の有力な技術として選択肢に加わるが、再生エネなど既にある温暖化対策技術の重要性は変わらない。