プラズマとパルス
従来の原子力発電所の核分裂反応は原子を分裂させますが、核融合は、極度の高温下で原子を強制的に結合させ、近接する原子の通常の反発力に打ち勝つことによって機能します。 これにより、質量が少し減った新しい原子が生成され、その原子の損失により大量のエネルギーが生成されます。
他のほとんどの研究室や新興企業は、強力なレーザーや、トカマクとして知られる強力な磁石に囲まれたドーナツ型の機械を利用して、持続的な一連の核融合反応が起こる条件、つまり点火として知られる条件を作り出しています。 しかし、Helion は、短期間の核融合のみを必要とする「パルス非点火核融合システム」と呼ばれるものを開発中です。
同社の装置は、6×40フィートのバーベル型の「プラズマ加速器」である。 強力な磁石を使用してガス混合物を原子がばらばらになるまで加熱し、装置の両端にプラズマとして知られる超高温の物質状態のリングを生成します。
その後、磁石がこれらのリングを時速 100 万マイルで互いに推進させ、装置の中央でリングをさらに圧縮することで、1 億 °C 以上の温度が発生すると同社は述べています。 それが核融合反応を引き起こし、原子核が衝突し、陽子と中性子が結合し、さまざまな粒子が放出され、エネルギーが生成されます。
他の核融合アプローチでは、水や他の作動流体を温めてタービンを回すガスにするなどの従来の方法を通じて、そのエネルギーを電気に変換する追加のステップが必要になります。 しかしカートリー氏は、Helionのプロセスは電気を直接回収できると語る。
プラズマが加熱および膨張し続けると、プラズマ自体の磁場が、デバイスを囲む磁石によって生成された磁場に対抗します。 これにより、隣接する電磁コイルを通る荷電粒子の流れ、つまり電流が発生します。 そして、それがコンデンサとして知られるエネルギー貯蔵装置を再充電し、磁石に電力を供給し、次のパルスを送信できるようにします。
Helion のデバイスが発電所として機能するには、パルスに必要なエネルギーに加えてエネルギーを生成する必要があります。 その追加のエネルギーは交流に変換され、送電網に送られることになります。
計画されている商用発電機は、Helion の最新プロトタイプよりも物理的に大きくする必要はないが、冷却や電気接続、その他の目的のために追加のシステムが必要になるだろうとカートリー氏は言う。