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TOSSランドNo: 8625158 更新:2013年01月01日

未来のエネルギー「核融合」


 エネルギー資源が枯渇しているのは、よく聞かれること。エネルギーを使わずして、今の生活は成り立たない。しかし、その元となる化石燃料の先が見えてきている。そこで、次なるエネルギー資源として、核融合がある。核融合はいってみれば、「太陽」を地上に作ること。もしも核融合発電がうまくいけば、人類のエネルギー需要を数千万年以上満たす可能性を持っている。しかし、その研究は一筋縄にはいかない。
 今の子どもたちがその研究に興味を持てるようにすることをねらって授業化する。

授業コンテンツをご希望の方は中田幸介までご連絡ください。

太陽の画像を提示する。

発問1:

自分でエネルギーを作り出す太陽。
皆さんは太陽からいろいろなものをもらって生きています。
何をもらっていますか。

「熱」「光」「食べ物」「電気」などが出る。

説明1:

光や熱をもらったり、植物の成長にも使われたりしています。

発問2:

こんなに大きなエネルギーを持つ太陽が地球にあれば、いいと思いませんか。
そんなことができると思う人。
できるかどうかやってみよう、ということで研究をしました。

説明2:

まずは太陽がどうやって燃えているか。
太陽の中で「水素」同士がぶつかって「ヘリウム」というちがうものができます。
そのときに、目には見えない大きなエネルギーが出るのです。
この仕組みを「核融合」と言います。

説明3:

太陽が燃えている仕組みをまねして、電気が作れないか研究が始まりました。
「核融合発電」と言います。
「核融合発電」に必要な燃料は、日本の周りにもあります。海水の中にある「重水素」というものです。

説明4:

どれくらいあるかというと、ドラム缶1杯海水をくむとその中に6gあります。試験管の先っぽくらい。
重水素6gあると、石油ドラム缶250本分の発電量があると計算できます。

説明5:

これでどれだけ電気が作れるか見てみましょう。
石油ドラム缶1個で約2~3ヶ月分。
ウランペレット2個で約12ヶ月分。
重水素6gで約500ヶ月分。約41年分です。

発問3:

核融合発電が早くできればいいなと思う人。
でも、ここで1つ大きな問題があるのです。
核融合をするには高い温度が必要です。圧力の高い太陽では1500万度でできます。
圧力の低い地球上では何度の温度が必要でしょうか。
(1億度)
できると思う人。

発問4:

研究の結果、日本では、1996年5.2億度という世界最高記録を達成し、ギネスブックにも記録されました。
どれくらいの時間だったでしょう。
(数秒程度)
こうした研究をうけて、世界中の研究者が「核融合発電の実験炉」を作り、発電の実用化に向けて研究を続けています。その実験炉をイーター(ITER)と言います。
大きさはどれくらいでしょうか。画面にヒントがあります。

説明6:

この実験炉はフランスのカダラッシュに建設中です。この実験炉には、日本の技術も生かされているのです。
画面の中から、日本を探してごらん。
このように、イーター計画に参加している国や地域の中に日本も入っているのです。

発問5:

核融合発電が実用化されるには、あと40年と言われています。みなさんがおじさんやおばさんになったころですね。
では、20年前はあと何年で実用化されると言われていたでしょうか。
(1000年)
つまり、研究が進めば、40年よりもっと早く実現できるかもしれません。
自分も研究をやってみようと思う人。

説明7:

イーター計画の最高責任者を「機構長」といいます。
機構長はこのような人です。
池田要さん。日本人です。
日本の技術が世界に役立っているのです。

説明8:

核融合発電のために、世界からたくさんの技術を持ち寄り、共同で研究しています。
世界が協力することで、世界平和にもつながっているのです。

説明9:

核融合発電がうまくいったらいいなあと思う人。
核融合発電について、詳しく調べていきましょう。

<主な参考文献・引用文献・HP>
<文献>
①ガイアの復讐 ジェームズ ラブロック
②エントロピーの法則 (2) ジェレミー・リフキン
③エントロピーの法則 ―21世紀文明観の基礎 ジエレミ-・リフミン
④エントロピーの法則 ―地球の環境破壊を救う英知 ジェレミー・リフキン
⑤新・核融合への挑戦 ―いよいよ核融合実験炉へ 狐崎晶雄 吉川庄一
⑥トコトンやさしい核融合エネルギーの本 井上信幸 日刊工業新聞社
⑦地球生命圏 ジェームズ ラブロック
⑧ガイアの時代 ジェームズ ラブロック
⑨石油で読み解く「完敗の太平洋戦争」岩間敏 朝日新書
⑩地球温暖化/人類滅亡のシナリオは回避できるか 田中優 扶桑社新書
⑪プラズマエネルギーのすべて プラズマ・核融合学会 日本実業出版社
⑫トコトンやさしいプラズマの本 山崎耕造 日刊工業新聞社
⑬トコトンやさしいエネルギーの本 山崎耕造 日刊工業新聞社
<HP>
○ITERサイト http://www.naka.jaea.go.jp/ITER/
○核融合とは http://www.asahi-net.or.jp/~rt6k-okn/fusion.htm
○核融合とは? http://p-grp.nucleng.kyoto-u.ac.jp/fusion/
○誰でも分かる核融合 http://www.naka.jaea.go.jp/nyumon/nyumon.html
○日本はエネルギー大国になれるか
   http://www.nikkeibp.co.jp/style/biz/feature/tachibana/media/070525_kaku/
○未来を作るエネルギー http://safety-info.nifs.ac.jp/mirai-ene/mirai-index.html
○核融合フォーラム http://www.naka.jaea.go.jp/forum/
○星のかけら 核融合
 http://www.janjanblog.jp/user/yamanezumi/fusion/2007-02.html


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