1 核融合の基礎 |
1.1 エネルギー問題と核融合 1 |
A 古典力学におけるエネルギー 1 |
B 化学反応によるエネルギー 2 |
C 静止質量とエネルギー 3 |
D クーロン力と核力 4 |
E 原子力エネルギー 7 |
F エネルギー問題 8 |
1.2 核融合反応 10 |
A 熱運動 10 |
B 平衡分布 11 |
C トンネル効果 11 |
D 衝突断面積と平均自由行路 12 |
E 重要な核融合反応 13 |
F 三重水素の生成 15 |
G 融合反応のエネルギー 15 |
H より高度な融合反応 16 |
1.3 ローソン条件 17 |
A 核融合反応によるプラズマの加熱 17 |
B 制動放射 17 |
C 自己点火温度 20 |
D ローソンの条件 21 |
E プラズマの閉じ込め 23 |
参考文献 23 |
2 磁界閉じ込め方式 |
2.1 磁界閉じ込めに関する基礎 25 |
A 電磁界中の荷電粒子の運動 25 |
B マクスウェルの応力とピンチ効果 31 |
C ソーセージ形不安定性 33 |
D 折れ釘形不安定性 35 |
E ら旋形不安定性 38 |
F β値 39 |
2.2 トコマク 39 |
A トコマクの構造 39 |
B プラズマの電気伝導度 41 |
C 中性ビーム加熱 46 |
D 波動加熱 48 |
E 安全係数と回転変換角 50 |
F プラズマの拡散 53 |
G トコマクに現われる不安定性 58 |
H トコマク装置を用いた研究の現状 61 |
2.3 トコマク以外の磁界閉じ込め装置 62 |
A ステラレーター 62 |
B ミラー磁界 63 |
C カスプ磁界 65 |
D ベースボール磁界 67 |
E テータ・ピンチ装置 68 |
参考文献 72 |
3 慣性閉じ込め方式 |
3.1 慣性閉じ込めに関する基礎 73 |
A ローソン条件 73 |
B 標的プラズマの圧縮 74 |
3.2 レーザー光の吸収 76 |
A プラズマ振動 76 |
B プラズマ中の電磁波の伝播 78 |
C 古典吸収 81 |
D パラメトリック不安定性 84 |
E 共鳴吸収 92 |
3.3 標的の爆縮 95 |
A 爆縮の流体力学 95 |
B レーリー・テーラー不安定性 99 |
3.4 レーザー核融合 103 |
A レーザー 103 |
B レーザー核融合実験装置 106 |
3.5 レーザー以外の慣性閉じ込め核融合実験装置 111 |
A 相対論的電子ビーム 111 |
B イオンビーム 115 |
参考文献 116 |
4 核融合炉 |
4.1 核融合炉の構成 117 |
A 核融合炉の概念 117 |
B 炉心プラズマ 121 |
C 第一壁および構造材 124 |
D ブランケットおよびしゃ蔽層 132 |
E 超電導マグネット 135 |
4.2 核融合炉の設計 139 |
A トコマク形核融合炉の設計 139 |
B ミラー形核融合炉の設計 144 |
4.3 レーザー核融合炉 149 |
A レーザー核融合炉の設計 149 |
B レーザー核融合炉用レーザー 155 |
4.4 核融合炉の資源と安全性 164 |
A 核融合炉の資源 164 |
B 核融合炉の安全性 166 |
参考文献 170 |
付録 173 |
さくいん 177 |