光産業創成大・浜松ホトニクス、トヨタと共同で核融合燃料の高効率加熱に成功

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  3段階の対向2ビーム照射概念図

【浜松】光産業創成大学院大学と浜松ホトニクスは２６日、トヨタ自動車などと共同でレーザー核融合燃料の高効率な加熱、発光に成功したと発表した。３段階の強度のレーザー光を対向２方向から照射する。レーザー本数が少なく、小型な装置でも核融合燃料を十分に加熱、発光できることを示した。

核融合燃料を圧縮しコアを形成した後に加熱する「高速点火方式」で、コアからのＸ線発光を観測したのは初めて。核融合燃料にはカーボンと重水素でできた重水素化プラスチックを使った。

最初に１平方センチメートル当たりのピーク強度３０００億ワット、パルス幅２５・２ナノ秒（ナノは１０億分の１）のフットパルスレーザー、続いてさらに強いスパイクレーザーを照射してコアを形成。最後に１平方センチメートル当たりのピーク強度６７０京ワット、パルス幅１１０フェムト秒（フェムトは１０００兆分の１）のヒーターパルスレーザーを対向２ビーム照射してコアを加熱、発光させた。

ヒーターパルスレーザーからコアへ伝達されたエネルギー変換効率は１４％程度と、国内外の他のレーザー施設の実験結果の３―７％を大きく上回った。