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友人が研究したいと言っている反粒子と通常粒子の対消滅を利用した慣性核融合について質問します。
友人が研究したいと言っている反粒子と通常粒子の対消滅を利用した慣性核融合について質問します。 高校時代からの友人で、大学は別の大学で別の学部に言っている人が理系なのですが、専門分野を選ぶ際に「反物質と通常物質の対消滅を利用した慣性核融合」を生涯の研究者としてのライフワークにしたいといっています。私は今文系ですが、高校3年まで一緒に物理学や化学を学んできたのですが、到底できるとは思えません。 友人によれば 「核融合こそエネルギー不足の切り札だ。磁気閉じ込めはプラズマが不安定化して核融合を起こした状態で長期間保持するのは無理がある。そこでレーザー等を使った慣性核融合のほうが有利だが、一点に核融合をおこせるエネルギーを照射するレーザーの開発に難点がある。そこで、加速器などで核融合炉内の重水素などの固まりに反粒子と通常粒子を衝突させ対消滅により超高温高圧を作り出し、核融合を持続させそのエネルギーで対生成で反粒子、通常粒子のペアを作り出せばよいのだ。」 といっているのですが、反粒子と通常粒子をエネルギー資源、もしくはその点火源とするレベルで利用、生成することはできるのでしょうか。また、投入エネルギーよりも多い出力エネルギーをこのような核融合炉で得ることは可能なのでしょうか。 友人は我が強い方で、海外に行ってでも研究したいと言っていますが、何とか断念させ、もう少し地に足のついた研究をするよう説得させたいと思っています。友人をどのように断念させればよいのでしょうか。（教授や先輩もサジを投げているようです。できれば友人のアイデアを断念させることができるような物理学上の知見をいただければと思います。（それとも私が間違っていて可能なものなのでしょうか。）
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無理ではないかと思われます。 現状でも粒子加速器を稼動させるのには膨大なエネルギーと巨大な設備を必要とし、なおかつその運用は大小のトラブルによってＬＨＣが中々本格的な稼働に至れないことからも分かるように極めて難しく、瞬間的に大きなエネルギーを生む（前述のＬＨＣでは極々小さなブラックホールが生まれる可能性もあります）ことができても、発電に供せられるように継続的に施設を稼働させることはほぼ不可能ではないかと思われます。 仮にそうした施設ができたとしても、そうなれば刹那に満たない間に消滅するブラックホールじゃなく、近郷近在を飲みこみ莫大な熱と電磁波をぶちまけて消滅する規模のブラックホールが生成される可能性もあり（ＬＨＣもそれを懼れて建造を反対する人々がいたくらいです）、工学的に施設が建造可能であっても、建造を許可するような物好きな国はないんじゃないかと思われます。 加えて、粒子加速器って建造するにも稼働するにも、とてつもない金食い虫なんです。
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粒子・反粒子による対衝突慣性核融合炉ではなくて 私はウラン・ウランによる対衝突慣性核融合炉を 考えています。 意外とこの方式が先にゴールインするかもしれませんよ。
- 雪中庵（@psytex）
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反粒子は自然界に存在しません。 つまり、反粒子をつくるのに必要なエネルギーは、対消滅によって 得られるエネルギーと等しいのです。 よって、「対消滅によって核融合を起こす」ことができるならば、 その反粒子を蓄積するエネルギーで、既に核融合を起こせます。 核融合の問題点は、「起こすこと」にではなく、その高温・高圧の 反応をいかに閉じ込めるかにあり、それは対消滅によって解決できる ものではありません。
- B-juggler
- ベストアンサー率30% (488/1596)
こんばんは ちょっと専門ではないですが・・・。 チラッと浮かんだことを。 「寿命を考えてください」 これをいわれて見てください。 反粒子と、正常な粒子（この言い方がおかしいですね＞＜）、が 同じような場所にあるのなら、寿命は異常なまでに短くなるはずですよ それともう一つ。 「粒子のコントロールをどうしますか？」 特に反粒子。不確定性原理もありますし、早々簡単に 制御できるものではないと思うのですが。 元電気屋の、浅はかな考え方でした。 参考程度に。
粒子、反粒子による衝突慣性核融合の研究なんて聞いたことがありません。話題にも上っていません。 イータプラズマ核融合は継続して研究が進められています。 これが一番可能性が高いです。私は疑問に思っているのですが。 次にやられているのがレーザー核融合ですね。 これが二番目ですが、可能性は低いです。
お礼
話題にものぼっていませんか・・・。 からかわれているだけなのでしょうか。といっても私も高校時代の物理以降、理系科目からは離れているもので・・・。 ありがとうございました。もしかしたらＳＦ的発想と大学の授業とを強引に頭の中で結びつけているだけなのかも知れません。。（確かにそういう傾向はありました。）
お礼
みなさん、有難うございます。なんとか、友人は納得してくれました。しかし、核融合への夢はあきらめないと言っています。技術的には困難でも、魅力ある分野のようですね。