核融合炉からエネルギーの取り出し方

核融合炉研究はITERを始めとする実験炉の開発研究は巨大科学と呼ぶに相応しい規模になり、国際協力の元で日々研究開発が進められていますが、、

しかしながら、現在の実験炉はプラズマ閉じ込め型、慣性閉じ込め型にしろ、実験炉の目的は自己発火条件を達成することのみにその主眼が置かれ、自己発火した後のその厖大なエネルギーの取り出し方はどのように行う予定なのか？もしくはどのようなエネルギーで、どのような装置でエネルギーを取り出そうと考えているのか、その説明がほとんどなされていないと思います。

現在の研究の段階ではとりあえず、そのことはあまり考えないで、とりあえず、自己発火条件をクリアすることをまず考えてやりましょうというような研究スタイルなのでしょうか？

具体的なエネルギーの取り出し方や、どのよな装置で取り出すのかご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく思います。

No.1 回答者： myeyesonly 回答日時： 2007/11/28 23:48

こんにちは。

トーラスなら電磁流体発電（MHD)がまず検討されるでしょうね。
他に出てくる光のエネルギーを利用するかも。
光を黒い物に当てて融解した物質にして、その熱量を利用するなら比較的楽かもしれません。

ただ、私は最終的に核融合は地上では利用できないと思います。
理由は今ののような低変換効率のエネルギー利用では、変換ロス分のエネルギーが環境中に大量に環境中に排出されてしまいます。

現在の原発だって高いものでもせいぜい５０％ですから、１００万キロワットの電力を作ってる原発は１００万キロワットの熱を環境中に放出しています。
原発でメガワットをクリアしてますから、核融合ならテラワット級になるでしょう。
そんなエネルギーを環境中に放出したら、非常に大規模な熱汚染が発生し、地球の気候も大きく変わってしまうでしょう。
変換効率が非常に高いシステムじゃないと使えなくなります。

No.2 回答者： uhyohyohyo 回答日時： 2007/11/29 00:11

熱の取り出し方法、そのための材料研究、付属設備の概念など、これらは同時並行の模様です。

プラズマの三重積を原型炉クラスにレベルアップさせるのと同時にその他のプロジェクトを進行させなければならず、そのためにITER機構の職員を色々な分野で募集している状況です。

IFMIF（イフミフ）で検索してみてください。

No.3 回答者： foobar 回答日時： 2007/11/29 13:02

今のところ熱エネルギーとして取り出して、ガスタービンなどの熱機関を駆動して、発電する、という考えが主流のようです。

（エネルギーの大半が中性子の運動エネルギーとして出てくるので）

将来的、D-He3の反応を使えるようになると、電荷を持った陽子がエネルギーを持って飛び出るので、これを捕まえて直接発電する、というのも考えられているようです。

余談
原発の発電効率はもう少し低くて、35%とかだったかと思います。
（50%はガスタービンを併用した最新鋭の火力発電の効率かと思います。）