讓原子核之間發生核融合以産生能量的核融合發電備受關注。美國微軟創始人比爾·蓋茲援助的初創企業和美國谷歌也涉足核融合發電的開發，目標是作為脫碳電源實現商用化。日本也將著手核融合前一階段的實驗。不過，也有因龐大的建設費用導致廢堆的失敗案例，比如日本的快中子增殖反應爐「文殊」。商用化還面臨很多課題。

  

位於茨城縣的日本國家量子科學技術研究開發機構正在推進核融合實驗

 

      由於核融合跟太陽一樣，在地上重現核融合反應，因此被叫做「地上的太陽」。核融合採用的是原子核內有中子的氘（重氫）和氚（超重氫）。達到高溫時，氘等的原子分解成帶正電的原子核和負電子，形成高速流動的「電漿體」狀態。

 

      在磁場下密閉時，這些物質會激烈碰撞融合。這時産生的巨大能量可以作為熱能有效用於發電等。理論上，1克燃料産生相當於8噸石油的能源。

 

      廢棄物較少

 

      現在的核電利用的是核裂變的連鎖反應。如果不能好好控制，就會造成像東京電力福島第1核電站事故那樣的嚴重事故。

 

      而核融合在燃料不足或電漿體不穩定時會停止反應，比核裂變更容易控制。雖然也會産生放射性廢棄物，但預計比現在的輕水反應爐型核電站要少。

 

      技術開發的中心是日美歐中印等在法國南部的卡達拉舍正在建設的「國際熱核融合實驗堆（ITER）」項目。目標是2025年開始運作。東芝子公司將陸續交付形成電漿體狀態的核心部件——磁場線圈。總建設費將達到約200億歐元。

 

      不止是大型項目。源自麻省理工學院（MIT）的初創企業2025年將試製出核融合反應爐，正在計劃運作實驗。

 

      谷歌也在加入

 

      谷歌也開始進行相關研發，並在産生電漿體時提高能量效率的實驗中獲得成功。與其共同推進研發的初創企業迄今為止已籌集8.8億美元以上的資金，其中一部分由谷歌出資，將推進核融合反應爐的試製工作。

 

      大型IT企業之所以進行相關開發，是因為用於人工智慧（AI）用途的數據中心等耗電量巨大。其中有期待核融合發電成為脫碳電力來源的因素。

 

      位於日本茨城縣的國立量子科學技術研究開發機構也在自己的研究設施裏進行相關開發。在這裡，實驗研究反應爐「JT-60SA」設在一個類似於巨大車庫的空間裏。核心設備高約7.5米。看上去就像一個巨大的金屬籠。工作人員正在為正式啟動實驗進行檢查等工作。

 

      量子科學技術研究開發機構的實驗設備將在近期的測試中重現核融合反應所需要的電漿體狀態。原計劃2020年12月前後進入測試，但因發生新冠疫情而推遲。文部科學省每年度向「國際熱核融合實驗堆（ITER）」和「JT-60SA」撥款約220億日元。

 

      東京大學也將與英國的初創企業進行聯合研究。年內將致力於實施將電漿體溫度提高到攝氏1億度的實驗，這一溫度是核融合的前提。參加該實驗的東京大學教授小野靖表示，「初創企業的優勢是決策速度快。10～20年的實用化進程也以比較現實的步伐推進」。

 

      核融合發電看起來很有前景，但達到實用水準所需要的費用和時間還無法預測。在日本，由哪家民營企業來負責商用化尚未確定。快中子增殖反應爐「文殊」曾作為實現日本資源自給自足的王牌而備受期待，投入資金超過1萬億日元，但課題堆積如山，最後商用化失敗。如果核融合發電項目不明確官民雙方的職責，就很可能重蹈這樣的覆轍。

 

      雖然輻射水準不高，但核融合發電仍會産生放射性廢棄物，這一點與普通核能發電沒有區別。在日本國內，發生核電站事故之後，慎重使用核能發電的論調增強。要實現商用化，除了考慮成本和技術開發之外，還需要得到民眾的理解。

 

      日本經濟新聞（中文版：日經中文網）氣候變化編輯 塙和也、岩井淳哉

 

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