地上に、
太陽を。
核融合に挑む
CFS。

01 / THE PURPOSE

太陽のエネルギーを、地球の電気に

太陽は、なぜ光り続けているのだろう。そのエネルギー源は、軽い原子核どうしが結びつく核融合だ。この反応を地上で起こし、発電に役立てようとする研究が続いている。[1]

アメリカのCommonwealth Fusion Systems（コモンウェルス・フュージョン・システムズ、CFS）も、その挑戦者の一社。マサチューセッツ州デベンズで、実証装置「SPARC（スパーク）」を建設している。現場には物理学者だけでなく、溶接工、技術者、コンピュータの専門家も集まる。[2]

「地上に太陽をつくる」という言葉の向こうには、街へ電気を届けたいという目標がある。では、どうやって太陽の反応を地上へ持ち込むのか。

02 / HOW IT WORKS

一億度を、どうやって閉じ込める？

地上で重水素と三重水素という水素の仲間を核融合させるには、非常に高い温度が必要になる。燃料は、電気を帯びた粒子が飛び回るプラズマという状態になる。CFSがSPARCで目指すのは、およそ一億度のプラズマだ。[1][3]

そこで使うのが、磁石の力。SPARCはドーナツのような形の装置「トカマク」で、強い磁場を使ってプラズマを閉じ込め、熱を逃がしにくくする。一億度になるのは内部のプラズマであり、装置全体をその温度にするわけではない。[2][3]

03 / THE BREAKTHROUGH

近づけたのは、強い磁石だった

CFSとMITが開発してきたのが、高温超伝導磁石だ。強い磁場で閉じ込められれば、装置をより小さくできる可能性がある。2021年には、大型の試作磁石で20テスラの磁場を達成した。これは磁石の試験であり、核融合発電を達成したという意味ではない。[4]

「高温」という名前も少し意外だ。室温で使えるという意味ではなく、従来の超伝導磁石より高い温度で働く材料を指す。この磁石も、低温に冷やして使う。一億度を目指す装置を、冷たい磁石が支えている。[4]

04 / THE PEOPLE BUILDING IT

大きな未来を、一本ずつ組み上げる

2026年5月、CFSはSPARCの真空容器を構成する二つの半分が現場に届き、内部の装備を取り付ける作業を進めていると公表した。容器を測り、きれいにし、センサーや配線を取り付ける。装置の中で何が起きているかを知り、制御するための仕事だ。[3]

核融合を動かすのは、理論だけではない。図面どおりにつくれるか。部品を正確に置けるか。異常を見つけられるか。CFSの発表には、製造と組み立ての積み重ねも、先端の磁石や物理学と同じように欠かせないことが記されている。[3]

05 / WHERE IT IS NOW

「増やせた」と「電気を届ける」の間

CFSは2027年にSPARCで「Q＞1」を実証するという目標を掲げている。Qは、プラズマを外から加熱するエネルギーに対し、核融合でどれだけのエネルギーを生み出せたかを示す指標。1を超えれば、核融合の出力が、その加熱入力を上回る。[2][5]

ただし、冷却や磁石など施設全体で使う電力まで差し引いて、電気が余るという意味ではない。発電所へ進むには、熱を電気に変える仕組み、部材の耐久性、安定した運転なども必要になる。核融合研究では、プラズマの安定性や材料の開発が引き続き課題とされている。[1][5]

2027年は会社が公表している目標であり、達成済みの実績ではない。実証から、費用をかけてでも使いたい電源へ進めるか。その先まで見届けたい挑戦だ。

06 / WHAT COMES NEXT

SFの先に、いつもの暮らしがある

SPARCの先にCFSが計画しているのが、発電所「ARC（アーク）」だ。核融合で生まれるエネルギーを熱として受け取り、水を蒸気にしてタービンを回す構想を示している。目指すのは、送電網へ電気を届けることだ。[6]

家の明かり、病院の設備、工場の機械。その電気の一部が、地上で起こした核融合から来る。そんな日が訪れるかもしれない。

太陽の反応を、暮らしの電気へ。あなたは、この未来を見てみたいだろうか。