デスクトップ核融合装置の開発に成功 98
ストーリー by Acanthopanax
中性子発生 部門より
中性子発生 部門より
MIYU曰く、"カリフォルニア大学ロサンゼルス校の物理学者、Seth Putterman博士の研究チームが、常温で「核融合」反応を作り出すトースターサイズの装置の開発に成功したそうです。(Nature論文概要、 Nature Web News、訳文、 Wired Newsの記事)
今回の実験で鍵になったのは、「lithium tantalate(タンタル酸リチウム)」の焦電気性結晶というものだそうです。この結晶が冷凍状態から室温状態に加熱されると強い電場を作り出し、重水素イオンのビームを光速のおよそ1%まで加速出来るそうです。この加速されたビームを重水素核を含んだ標的にぶつける事によって核融合反応が生じ、「ヘリウム-3」が作り出されています。反応によって生じた中性子数は1秒当たり1000個ほどだったそうです。" (つづく)
"この装置は、反応を起こすために投入されたエネルギー以下の量しかエネルギーを生み出しませんので、発電用途には向きませんが、現在の、大量にエネルギーを必要とする巨大で高価な粒子加速器を使った中性子発生源を置き換える事になるかもしれない、と研究者は語っています。
また、この装置はエックス線も生み出すため、将来的にはより小型化した装置を身体内部に送り込み、腫瘍部分にだけ放射線を当てることに使えるかもしれないそうです。宇宙探査の分野でも、先頃月に到達した欧州宇宙機関(ESA)の「SMART-1」などの様なイオン駆動装置を使った宇宙船にこの装置を応用することによって、その推力を増加させスピードアップさせることが可能かもしれない、とコメントされています。"
常温核融合といえば (スコア:3, おもしろおかしい)
電気工学科の教授が、
「常温核融合のためには電子を取り出す必要があるっ!」
ということで電子レンジに穴をあけていました。
ちょっと自分の選択に自信が持てなくなりました。
常温核融合って表現が誤解の元 (スコア:2, すばらしい洞察)
粒子加速器による核融合(常温と呼ぶかどうかは知らない)は以前から可能だったわけで。
一般人がイメージする常温核融合って言うと、「燃焼」みたいにどんどんエネルギーを発生する感じだと思うんですが、今回のはなんつーか「無理やり錆びさせる」って感じですかね。
話半分にきいて追試待ち、かな (スコア:2, 参考になる)
焦電性結晶は、磁石に対する「電石」のようなもので、自発的な(温度に依存する)電気分極を持ち、周りに静電場を作り出します。なので、そのへんの空気中に置いて放置しておくと、表面に耐電したイオンやらなにやらがくっついて電場を打ち消すので、結晶の外側の電場は減ってしまってほとんど無い状態になります。温度を変えると、結晶構造のずれというか歪みによって、また電場が出てきます。
低温から高温に変えることで結晶の周りに電場を作る、というのはそれなりに納得できるし、電場ができれば粒子の加速に使えるはずだというのもわかるのですが、一体どの程度の速度で昇温したのかとか、電場が一番強くなったときにうまいことD2イオンがそこにくるようにするにはどうするのかといった、具体的な部分がよくわかりません。結晶表面のあっち側とこっち側にはそれぞれ正・負の電荷があるわけで、そこに荷電粒子を入れたら、下手すると表面にくっついたり電荷を打ち消したりしそうです。まあ、そういう技術的なことを解決して装置を作ったんでしょうから、どうやったかには興味が持てますよね。
ということで、詳細な装置図面が出て、どっかが追試をするまで、判断は保留ですねぇ……。
Re:話半分にきいて追試待ち、かな (スコア:2, 参考になる)
>ウェブの情報だけでは装置の図や実験のセットアップの見当がつかないんですが
きちんと公開されていて,論文のFigure1に載っています.
>一体どの程度の速度で昇温したのかとか
Figure2に載ってます.
>電場が一番強くなったときにうまいことD2イオンがそこにくるようにする
>にはどうするのかといった
これは別に難しいこっちゃ無いでしょう.
単に希薄なD2ガス中に入れておいて十分な速度で昇温すれば,ある程度の
電場になったところからイオンビームが出現して,さらにある電位以上になった
ところで核融合が起きますんで.
#まあこれも本文とFigure2でわかりますが.
エネルギーをある程度決めたければ,真空に引いといてある程度の温度まで
昇温した段階でガス導入すりゃいいだけですし.
>下手すると表面にくっついたり電荷を打ち消したりしそうです。
まあ,そりゃそうです.
ただその過程で,+極側ではDがイオン化して吹っ飛ばされる.
だから当然連続放射は無理です.まあ,原理から明らかですが.
>まあ、そういう技術的なことを解決して装置を作ったんでしょうから、
>どうやったかには興味が持てますよね。
言葉は悪いですが,あまりたいした事はやってません.
非常にシンプルな装置です.
言われてみればああ,なるほどね,という感じです.
論文はwebでも公開されています.
印刷版を買うより安いので,年間購読とかもお勧めかも.
一冊だけほしいなら,でかい書店に行くと置いてあることもあります.
#昔は定期購読してたんですが,結局研究所にばっかり居座ってるんで
#ここで買ってるの見りゃいいや,ってなって今はやめちゃいました.
Re:話半分にきいて追試待ち、かな (スコア:1)
あれ?論文中にFigureで載ってませんでしたっけ?
#今帰ってきて家なんでアクセスできませんが,載ってたような.
#明日確認しよっと.
Re:話半分にきいて追試待ち、かな (スコア:1)
原理的には、小さな箱でも何でも原理はどうでもいいから、とにかく猛烈に強い電場を作って、核融合可能なところまでイオンを加速できればいいんです。普通はそれは難しいので、くそでかいサイクロトロンを使って山ほど電力を投入してぐるぐる回したりしてます。なので、「核融合」がクローズアップされていますが、以前の電気分解モドキ常温核融合とは根本的に違う話で、実際は、「超小型の加速器を作ることに成功した」って話ですよね。
ですから、次の検証は、本当に主張通りの仕様の加速器が実現しているのか?ということになります。ただ、この手の追試は、結晶の物性・イオンに対してどんな電場をかけるか・加速の結果をどう計測するか、という各段階でノウハウがありそうなので、やっぱりこの手のことをやってる人たちの追試を待ちたいところです(素人が手出しをすると思わぬ失敗をすることがあるので)。
この方法が本当に役に立って、実際に加速できているなら、もしかしたら他の加速器でこれまで電場で加速していたところを置き換えることもできるかもしれませんし、加速器を運用するコストが減らせたりするかもしれませんよね。また、そういったことが、より強い電場を発生させる焦電性結晶材料を作る、といったモチベーションにつながるかもしれません。
常温って? (スコア:1)
常温核融合=cold fusion (スコア:1)
元論文ぐらい読んでから、たれこめよな。
論文には Room temperature でfusionを起こす実験したとは書いてあっても、
cold fusion を実現したとは一言も書いていません。
よっていわゆる常温核融合とは全く関係のない話題です。
結晶内で10keVのビームを作っているわけで、ビーム温度は10keV=1億度であって、
この温度で核融合が起ることは昔から分かっていた話。
新型の小型加速器の開発の新規性で、Natureに載ったんでしょう。
しかし、ビームのエネルギーを測るのに、わざわざ核融合中性子の観測を
する必要はないので、あえて話題性を出すために行ったんでしょう。
結果として、常温核融合と勘違いされたことを思えば、あまり良かったとは言えませんね。
Re:常温核融合=cold fusion (スコア:1)
> 元論文ぐらい読んでから、たれこめよな。
ごめんなさい。たれ込み文には、「常温核融合」とは書いてありませんね。
たれ込み人を批判した上記2行は撤回いたします。(m--m;)
タレコミ文に仕掛けられた罠なんだろーか? (スコア:1)
と、常温核融合ではないと強調したいのかもしれないけど、常温核融合だと誤解させたいともとれるわけで。。。
むしろ常温核融合のことを詳しく知らないフツーの人にとっては後者なんだろうし、コメントのほとんどが常温核融合だと思ってしまっているという。。。
Re:懺悔 (スコア:1)
Hot Wiredの「UCLAで常温核融合成功、ただし発生エネルギーは少量」 [goo.ne.jp]「ロサンゼルス発---エネルギー問題をクリーンに解決する手段として長年注目されてきた常温核融合が、実験室で実現されたと、カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の研究チームが発表した。」(強調引用者)
#日頃,ちゃんと情報をチェックしていないのがバレバレ.
トンデモでなければ (スコア:1)
トンデモでないなら、何かの役には立つだろうし
それがSFみたいな核融合発電でなくても
十分に意味があることだと思います。
#投入した予算と釣り合うかとかいう問題は別にして。
なんでここまで/.で話題になるかというと
それだけみなさん核融合に思い入れ(?)があるからでしょうか。
Re:トンデモでなければ (スコア:1)
>それだけみなさん核融合に思い入れ(?)があるからでしょうか。
そりゃあガンダムのエネルギー源だから・・・。
卓上核融合なら (スコア:1)
本当に発電に使えないのか? (スコア:1)
>投入されたエネルギー以下の量しかエネルギーを生み出しませんので、
>発電用途には向きませんが、
って本当でしょうか?
投入したエネルギー: x
発生したエネルギー: y
発電効率: z
とすれば、
このシステムから得られる電気エネルギー: z * (x + y)
となりますから、
z * (x + y) / x > 1
であれば、発生した電気エネルギーを x として再投入する事で
ポジティブフィードバックがかかるため
発電は可能ではないかと思います。
日本語読む限りは単に x < y であるので
発電に向かないと書かれているように読めるのですが、
どうなんでしょう?
uxi
Re:本当に発電に使えないのか? (スコア:1)
投入したエネルギーのうちかなりの部分が「再利用不可な熱」の形で逃げます
ので,(投入したエネルギー+発生したエネルギー)が次に使えるわけでは
ありません.
また,実用上はせめて投入した量の数倍から10倍以上はエネルギーが発生して
くれないと,あちこちのロスも含めると次のサイクルが回りませんので,
そういう意味でも無理っぽいかなあと.
#核融合に使われたエネルギー,多分0.1%も無いぐらいだと思います.
#実際にはちゃんと中性子数等から求めないといけませんが.
Re:本当に発電に使えないのか? (スコア:1)
z = y / x
のような気がするのと、
投入したエネルギーと発生したエネルギーを足すってのがよくわかりません。
x = 100, y = 75, z = 0.75で計算すると、
0.75 * (100+75) / 100 = 1.3125 > 1
だけど、100投入しても75しか得られないので、だんだん減っていく気がします。
# ま、石油使っても何使っても投入分より発生分の方が少ないんだろうけど
1を聞いて0を知れ!
補足 (スコア:1)
uxi
次の目標は (スコア:0)
Re:次の目標は (スコア:1)
Re:ラップトップ (スコア:1)
〜三軒廻るより一軒で据わりこめ〜
今度のは・・・ (スコア:0)
・・・いや、常温核融合 [wikipedia.org]と言われると、もーれつな胡散臭さが・・・(--;
Re:memo (スコア:2, 興味深い)
「 パリティ,2004年7月号に「常温核融合はいま?」という記事がありました.これは検証する記事ではなく,常温核融合を巡る科学者たちの見方を記したものです.
現在も大半の科学者たちは懐疑的というか,かかわり合いにはなりたくないと思っています.しかし,完全に否定されたと言う話はありません.それで,割合は少ないが,キャリアに傷がつくかもしれないのに研究をしている科学者は少なくないらしいです.国際会議も定期的に開かれています.自分では研究しないまでも,好意的に見ている科学者もいるようです.そんな中,常温核融合の熱心な研究者は米国・エネルギー省に常温核融合の再査定を今年認めさせました.この決定には何か裏があるのではないかと疑う人もいます. 」
Re:memo (スコア:2, 興味深い)
> キャリアに傷がつくかもしれないのに
前回のブームは狂信的な人も居ましたし、注目されたいばかりにインチキ臭い成果を発表する人もいましたから、今もこれを研究をしているだけでも鼻のつまみ者視されて当たり前でしょうけどね。
> 米国・エネルギー省に常温核融合の再査定を今年認めさせました
DOE報告は、常温核融合が、すぐに夢のエネルギーとして実現する可能性は低いと、当時の狂熱状態に火を消す物で、常温核融合の研究に資金的援助をする価値を否定しているけれど、自費で研究したければ、すればいいんじゃないでしょうか。
ちなみに、エネルギー省の最終報告書には (水と水素と金属(下) [chuo-u.ac.jp]) より引用
> この決定には何か裏があるのではないかと疑う人もいます.
そう思うは自由ですが (狂信的な信奉者だと、既存の電力メーカーや石油メジャーの圧力で「研究成果が握りつぶされた」のだと思い込んでいるようですが) エネルギーを取り出せるか否かに全ての価値がかかっているわけで。エネルギーを加えて、何か反応が起きた、「これは常温核融合だぁ!」と騒ぎ、「でも今はまだエネルギーを取り出せないけど」っていうのは、勝手にやってくれればいいのであって、騒いで注目を浴びたり、見込みがありそうな事を言って金集めとかしなけりゃ別にいいんじゃないかな。
逆に、金目当てだと疑われるだろうけどね。
正しい反応だと思います (スコア:2, 参考になる)
・ムー5月号 [gakken.co.jp]
ついに人類が手にした究極のエネルギーは、天使か悪魔か!?
衝撃の反物質宇宙論
・ニュートンPressWeb [newtonpress.co.jp]
一般的な超弦理論や、大統一理論の記事例
どちらも記事も、最新の実証科学による証明済みの部分と
現在まだ実験による証明を持たず仮説のものを含みます。
まず実証済みのことは「ムー5月号」「ニュートン」どちらも
かなり深く突っ込んだ内容で書いてあり感心します。
次に仮説の部分ですが、両者で書き方が違うように見受けられます。
ニュートンの方はわりあい、仮説であること明記してある印象です。
ムーの方は(今回の5月号しか読んでいませんが)実証済みことと
仮説の部分の境界が「非常に紛らわしく書いており」
読んでいる分には興味深いのですが、いわゆる「トンデモ」という
印象を受けます。
森教授「ゲーム脳」などそうなのですが、一般の人の目に触れるものは
疑似科学レベルのものは精査したもののみ広報すべきと強く思います。
しかしながら肝心の各新聞社のサイエンス系の記事などを読むと、
ときどきヘンテコな印象のものがあり、原文を読んで納得するなど、
質の高いテクニカルライターは少ないような気がします。
またいわゆるトンデモ系に感じられる記事は、疑ってかかる(≒精査する)のは
正しい傾向だと思います。例えばスラドの投稿 [srad.jp]より、
2週間以上遅れての井田茂氏よりコメント紹介 [astroarts.co.jp]の例は
参考にする部分があると思います。
Re:正しい反応だと思います (スコア:1)
一面の強烈な見出しと、折り目の下に9ポイントぐらいの文字で
かわいらしく「か?」とか書いてあるw
・・・・そういうのを希望するわけではありませんが、
最近スラドの投稿は断定的な見出しが多い気がします
Re:参考までに (スコア:1)
回答になっているかどうかですが、期待していた回答とは微妙に異なっていたという感想です。でも、"「トンデモ記事」に同列にとれるように書いたのは良くなかった"ということを言っていただけるのであれば特に回答は必要なかったので、私にとっては問題ないです。今後は最初から、"まずは「疑ってかかるべき」"という正しい反応で、有益な興味深い話題を提供し続けてくれることを期待しています。
以下、ちょっとだけ言わんとしていたことの解説です。
件の天体が褐色矮星である可能性ですが。まず、タレコミからリンクしてあるSPACE.comの記事 [space.com]には、しっかりと質量の見積もりに不確定性があることを書いてあります。タレコミにも"惑星の質量の見積もりは~可能性がある"、という形でそのことについては触れたつもりです。
個人的には、それが褐色矮星の域にかかるかもしれないことも理解していました。SPACE.comの記事にも"it could be tens of times as massive as Jupiter"と書かれていますし、タレコミの直後に見つけた論文 [arxiv.org]にも、1-42Mjということが書いてありますしね。ただ、論文著者らは数Mj程度の質量であるとその前に言っていることから、その部分は細部だろうと判断して、記事採用後も特に補足することはしませんでした。その判断自体は良くなかったかもしれませんが。
つまり、タレコミの時点で、アストロニュースが同一の記事を書くだけの情報量は充分にあったわけです。実際に井田氏のコメントはもっと早く出されているわけですし。それを2週間も遅らせて掲載しているアストロニュースは、報道の重要な要素の一つである速報性を無視している点では責められるべきだと思います。
#このニュースの件については、templa.netでも"ESO のプレスリリースのタイトルも "Is this a Brown Dwarf or an Exoplanet? " だし" [tenpla.net]などと書かれていますが、そもそもそのESOのプレスリリースが出るのが遅いのも原因だろ、とかまだまだ言いたいことはありますが。
##言うまでもなく速報性だけが重要な要素であるわけではないですけどね。でも、オープンソース・ジャーナリズムというものが存在するのであれば、粗があってもそこそこな品質の速報が出て、それをコメントで補足・修正していくというのも一つの手だとは思いませんか?
Re:今度のは・・・ (スコア:0)
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:2, すばらしい洞察)
安である中性子の発生が検出できなかったから胡散臭かったのですが
今回の発表では発生エネルギーは少ないけども核融合と思われる現象
から中性子を検出できたという事で、エネルギー源よりも中性子発生
器としての用途として有望であるという点が、今回の核融合装置の肝
なんですがね。
(と言う事で何でもトンデモ扱いするのは如何なものか)
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:2, 興味深い)
単語だけに反射しているように思える。
この様な現象は、
1.自分に理解できない現象・理論である。
2.誰かが胡散臭いと言っていた。
この2つの要素が融合した場合に観測される現象であり、
この環境においてはトンデモと現実の境は確固たるものではない。
現在までに幾度も追試により確認されている現象・理論であっても、
上記の要素を満たせばトンデモを判定され得る。
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
これはエネルギーを取り出さなくても用途があるわけですが
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
前の『常温核融合騒動』の時も思ってたのですけれど、 どうして「核融合ならばエネルギー源でなければならない」と短絡して考えなければならないのでしょう? この装置がエネルギーを消費するものだとしても、 それに見合った効果が得られるのならば有益のはずです。
タレコミにも中性子や X線の発生装置としての可能性が言及されてますが、 個人的にはニュートリノはどうなのか興味があったりします。 小型の発生源とセンサーがあれば、 取り敢えず物質を透過しての通信路が作れますよね。 いゃまぁ、 そのセンサーの小型化が透過性故にえらく難しいのは解ってますが。
# たしか地球貫通通信ってどこかで研究してたような……
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:3, 参考になる)
お勧めします.
で,前回の常温核融合騒ぎですが,
>前回は「核融合ならばエネルギーを取り出してみろよ!」という指摘に誰も答えを出せず
はちょっと違います.
問題は,前回の時にはエネルギーが出るだの中性子が出ただの言っておきながら,
追試による再検証ではバックグラウンドノイズ以上の有意な量の中性子の
発生やエネルギーの発生がほぼ確認できなかったのが問題です.
また,前回の例では核融合のメカニズム自体謎とされ,いくつか仮説は出ましたが
未知の粒子を必要とするなど問題が多々ありました.
これに対し今回の例では,メカニズム自体は単なる電場加速による粒子線の発生と
その衝突による核融合と,とりあえず疑問な点はありませんし,論文中の
中性子の分布自体も非常にまっとうなものです.
ですから,前回といっしょにするのはどうかと思います.
というわけで,
>今度の実験も、(中略)15年前の実験と大差無いように見えるのです。
ってのは,論文を読んだ限りでは言いすぎでしょう.
Re:軍事転用の可能性は? (スコア:1)
こんなもん兵器に使うぐらいなら,単なる放射性物質をばら撒いた方が
被害もでかいしお手軽です.
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
理論的に正しくたって何の役にも立たないことだってある。
でもそれはトンデモじゃないですよね。
//Sinraptor
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
今回の実験,使われている理論自体は古臭いもので新奇性はありません.
ですから,今回の論文に絡んでこの核融合のメカニズム自体を批判するのは
なんだかおかしな気が.
#だって,単に電場でDを加速して,別のDに高速でぶち当ててるだけですよ?
#んなもん昔から何度も行われてるし,理論自体もまったく問題無いんですが.
#どこを問題にしているのかよくわかりません.
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:2, 参考になる)
で、まあぐぐればポインタ出てくると思いますが、論文そのものが持つ問題点がてんこもりなので……
・発表されている雑誌そのものが、自分が運営にタッチしている(というか自家製?の)雑誌
→ピアレビューの公平性について疑念がある
・論文内部の論理構造が破綻しているらしい
→まあ、ここが致命傷のはずです。
さらに言うと、問題の雑誌がきわめて入手困難な代物だとか……
日本国内で購読している大学が1つしかないのかな?もちろんオンラインジャーナルになっているはずもなく。
#雑誌ごとでっちあげれば、確かに業績は増やせるわなw
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
一つも無かったかと.
少なくとも,NACSISで検索した範囲では出てこない雑誌です.
ピアレビューとか言うレベル以前に,多分区分としては同人誌になるんじゃないかなあ.
#あれを論文誌といわれるとちょっと.
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
暗に世間の大半の研究者を価値がないと言ってるのに等しいですね。
もう少し用心深く発言して欲しいものです。
気分の悪い発言ですが発言の責任取る意味でID
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
中の人が論文を取り寄せて中を確認してましたね。
ただ、アクセス過多で今は落ちてるみたい。
元サイト [drecom.jp](キャッシュ) [66.102.7.104]
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
> 生み出したのはいつでしたっけ?
投入したエネルギーの定義が難しいんですよ。どこまで含めるのか。
単にプラズマの加熱に使ったエネルギーと、外部に放出されたエネルギーの
比をとれば、1を超えたことはあります。
しかし、発電所として動かそうと思えば、この比は100ぐらいないとだめです。
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
そういう意味ではない?(^^;
トンデモトンデモ (スコア:1, すばらしい洞察)
「常温核融合」の研究者が自動的に「常温核融合発電のトンデモ研究者」になるらしい。
この現象は常温で発生しているものと思われ、大変興味深い。
# ってゆーか単に日本語に不自由で妙な補完してるだけですね。
投入されたエネルギー以上のエネルギーを生み出す「常温核融合発電」は、
実現の可能性が非常に薄く、時としてトンデモと呼ばれる研究だが、
「常温核融合」自体はただの現象である。言うまでもなく、
# 飽きるほど入れ込んだのか。それならさぞかし失望も大きかろう。
Re:トンデモトンデモ (スコア:2)
常温で核融が起きる可能性までは否定しないが、それが物の役に立つ事には否定的な見解を持っている。
ただ、常温核融合で発電が出来ると言い張った信者が1989年以降に残した大量のクズ論文にパターマン博士が思想的な影響を受けている可能性、ならびに、「どうせまたその二の舞を演じるだけだろう」という見解は否定できないですね。まあ、私としては、ですが。
Re:トンデモトンデモ (スコア:1)
わけではないのかも。そういう人のことを「科学者」といった
りしますよね。
で、それをどう役に立つものに応用するかを考えるのが「工学者」
や「技術者」の役割だと思うのです。
Re:トンデモトンデモ (スコア:1)
つまりあれだ, 現在大型の加速器を使えば反陽子が作れるのは確認できてるわけだけど, それを聞いて反物質エンジンやら反陽子爆弾がすぐにでも出来るように思うぐらいにはトンデモってことだ.
Re:またトンデモ科学の常温核融合か (スコア:1)
Re:真空なのか違うのか (スコア:2, 参考になる)
Wiredも原文の方ではきちんと"vacuum chamber filled with deuterium gas"
となっていますので.
#単に,D2導入した真空チャンバー.
Re:応用例 (スコア:1)
単に鉛バッテリに溜めといた方がなんぼかましです.
Re:否定する人も多いだろうけど (スコア:1)
基本的に既存の現象の組み合わせで,理論的にもまあ起こってもおかしくない,
というものですので.
#ですので,根本原理的にはさほど目新しくは無いというか.現象は面白いですが.