Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

マイケル・ラバーグ: 同期したハンマーの一撃が核融合を成功に導く

翻訳: Tomoyuki Suzuki 校正: Shigeto Oeda

Wow, this is bright.

わお 何て明るいんでしょう

It must use a lot of power.

きっと電力を大量に消費しています

Well, flying you all in here

皆さんがここに来るのにも

must have cost a bit of energy too.

大量のエネルギーを消費しているに 違い有りません

So the whole planet needs a lot of energy,

世界中が多くのエネルギーを 必要としていますが

and so far we've been running mostly on fossil fuel.

今のところ これを化石燃料で まかなっています

We've been burning gas.

これまではガスを燃やし

It's been a good run.

上手くやってきまたので

It got us to where we are, but we have to stop.

今の生活があります でも もう止めなければなりません

We can't do that anymore.

もう出来ないのです

So we are trying different types of energy now,

そこで違うタイプのエネルギーを 試しています

alternative energy,

そこで違うタイプのエネルギーを 試しています

but it proved quite difficult to find something

しかし 石油、ガスや石炭のように

that's as convenient and as cost-effective

便利で 経済的なものを 探すことはとても困難です

as oil, gas and coal.

便利で 経済的なものを 探すことはとても困難です

My personal favorite is nuclear energy.

私の好みは原子力エネルギー

Now, it's very energy-dense,

とても凝縮されたエネルギーです

it produces solid, reliable power,

確かで 信頼のおけるエネルギー源です

and it doesn't make any CO2.

しかも二酸化炭素を排出しません

Now we know of two ways

２通りの核エネルギーが知られています

of making nuclear energy: fission and fusion.

核分裂と核融合です

Now in fission, you take a big nucleus,

核分裂は

you break it in part, in two,

大きな原子核が２つに分裂し

and it makes lots of energy,

大量のエネルギーを生成します

and this is how the nuclear reactor today works.

今日の原子力発電の原理です

It works pretty good.

とても上手くいっています

And then there's fusion.

次は核融合の話

Now, I like fusion. Fusion's much better.

私のお気に入り ずっと良いのです

So you take two small nuclei,

小さい２つの原子核を

you put it together, and you make helium,

一緒にして ヘリウムを作り出すと

and that's very nice.

とても素晴らしい

It makes lots of energy.

大量のエネルギーを生成します

This is nature's way of producing energy.

これは自然がエネルギーを生み出す方法です

The sun and all the stars in the universe

宇宙に存在する太陽や星は

run on fusion.

核融合で輝いています

Now, a fusion plant

核融合炉は

would actually be quite cost-effective

とても経済的なものになるでしょう

and it also would be quite safe.

そして高い安全性も期待できます

It only produces short term radioactive waste,

半減期の短い放射性廃棄物しか 残りません

and it cannot melt down.

炉の融解も起こりません

Now, the fuel from fusion comes from the ocean.

燃料は海から取り出せます

In the ocean, you can extract the fuel

燃料を抽出するコストは

for about one thousandth of a cent

１キロワット時につき１セントの

per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.

1000分の１程度で本当に安価です

And if the whole planet would run on fusion,

世界中がエネルギーを核融合だけから作っても

we could extract the fuel from the ocean.

海から必要な燃料を十分に取り出せます

It would run for billions and billions of years.

何十億年もの間利用し続けることが できるでしょう

Now, if fusion is so great, why don't we have it?

核融合がそんなに素晴らしいのなら どうして利用しないのでしょう？

Where is it?

一体どこにあるのでしょう？

Well, there's always a bit of a catch.

でもちょっとした罠があります

Fusion is really, really hard to do.

核融合はとても とても難しいのです

So the problem is, those two nuclei,

問題は 正の電荷を持った

they are both positively charged,

２つの原子核は

so they don't want to fuse.

一緒になりたがらないことです

They go like this. They go like that.

こんな風にすれ違います

So in order to make them fuse,

だから融合させるには

you have to throw them at each other with great speed,

お互いを勢いよく衝突させる必要があります

and if they have enough speed,

十分なスピードがあれば

they will go against the repulsion,

反発力に打ち勝ち

they will touch, and they will make energy.

接触し エネルギーを発生します

Now, the particle speed

粒子の速度とは

is a measure of the temperature.

温度のことです

So the temperature required for fusion

核融合に必要な温度は

is 150 billion degrees C.

1500億度

This is rather warm,

ちょっと暖かいですね (笑)

and this is why fusion is so hard to do.

だから核融合は難しいのです

Now, I caught my little fusion bug

私がここブリティッシュ・コロンビア大学で

when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,

博士論文をしたためていた時 核融合について少し研究しました

and then I got a big job in a laser printer place

その後レーザープリンターを作る立派な職を得て

making printing for the printing industry.

そう 印刷業界でプリンターを 作っていました

I worked there for 10 years,

そこで10年間働くと

and I got a little bit bored,

少し飽きてきました

and then I was 40, and I got a mid-life crisis,

40歳になった時に 人生に悩み

you know, the usual thing:

そう よくある事ですね

Who am I? What should I do?

自分ってなんだ？ 何をすべきだ？

What should I do? What can I do?

どうすべきだ？ 何ができるのだろう？

And then I was looking at my good work,

過去の自分の成果を振り返り

and what I was doing is I was cutting the forests

ここコロンビア大学の周辺で やってきたことは

around here in B.C.

森の木を傷つけたり

and burying you, all of you,

皆に

in millions of tons of junk mail.

大量の迷惑メイルを送りつるような ことだと気付きました

Now, that was not very satisfactory.

そんなことでは満足できませんでした

So some people buy a Porsche.

満足できない人達はポルシェを買ったり

Others get a mistress.

恋人を見つけたりします

But I've decided to get my bit

でも自分は

to solve global warming and make fusion happen.

地球温暖化の問題を核融合で 解決しようと決心しました

Now, so the first thing I did

そこで まず始めたことは

is I looked into the literature and I see,

文献をあたり

how does fusion work?

核融合の仕組みを調べました

So the physicists have been working on fusion for a while,

物理学者は核融合を研究してきましたが

and one of the ways they do it

一つの試みが

is with something called a tokamak.

トカマク型核融合炉と呼ばれるものです

It's a big ring of magnetic coil,

大型の円形のコイル型磁石です

superconducting coil,

超伝導の原理による電磁石です

and it makes a magnetic field

このようなリングで

in a ring like this,

磁場を発生させ

and the hot gas in the middle,

中央部にプラズマと呼ばれる

which is called a plasma, is trapped.

高温のガスを閉じ込めます

The particles go round and round and round

プラズマ粒子は

the circle at the wall.

リング内を回り続けます

Then they throw a huge amount of heat in there

超高温の熱が発生し

to try to cook that to fusion temperature.

核融合が起こるようにします

So this is the inside of one of those donuts,

そう このようにドーナツの中で 起きています

and on the right side you can see

右側に見えるのは

the fusion plasma in there.

核融合のプラズマです

Now, a second way of doing this

核融合を起こす別の方法は

is by using laser fusion.

レーザー核融合です

Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,

小さなピンポン玉の様な

you put the fusion fuel in the center,

燃料を中央に置きます

and you zap that with a whole bunch of laser around it.

そしてレーザーを浴びせかけます

The lasers are very strong, and it squashes

レーザーは非常に強力で

the ping pong ball really, really quick.

ピンポン球を一瞬にして潰します

And if you squeeze something hard enough,

強く潰すと

it gets hotter,

熱くなります

and if it gets really, really fast,

本当に素早く

and they do that in one billionth of a second,

10億分の１秒で行うと

it makes enough energy and enough heat

十分なエネルギーと熱が発生し

to make fusion.

核融合が起こります

So this is the inside of one such machine.

こんな事がこの装置の中で起こっています

You see the laser beam and the pellet

レーザーと中央にある―

in the center.

ペレット(小球)が見えますね

Now, most people think that fusion is going nowhere.

ほとんどの人が核融合なんて 上手く行かないと思っています

They always think that the physicists are in their lab

物理学者が研究所で 一生懸命研究していますが

and they're working hard, but nothing is happening.

何も実現しないと思っています

That's actually not quite true.

でもそれは正しくありません

This is a curve of the gain in fusion

これが過去30年の

over the last 30 years or so,

成果を示したグラフです

and you can see that we're making now

ご覧のとおり

about 10,000 times more fusion than we used to

始めたときに比べ1万倍も 核融合が生じるようになっています

when we started.

始めたときに比べ1万倍も 核融合が生じるようになっています

That's a pretty good gain.

かなりの進歩です

As a matter of fact, it's as fast

実際のところ

as the fabled Moore's Law

チップ上の半導体の集積度に関する

that defined the amount of transistors

あの有名なムーアの法則と

they can put on a chip.

同様に進歩しています

Now, this dot here is called JET,

この点はJETと呼ばれています

the Joint European Torus.

欧州トーラス共同研究施設の略称です

It's a big tokamak donut in Europe,

欧州にある大型トカマクで

and this machine in 1997

この装置は1997年に

produced 16 megawatts of fusion power

16メガワットのエネルギーを

with 17 megawatts of heat.

17メガワットのエネルギーから得ました

Now, you say, that's not much use,

これでは使い物になりませんね

but it's actually pretty close,

でも 当初より

considering we can get

１万倍達成したことを考えれば かなり近づいています

about 10,000 times more than we started.

１万倍達成したことを考えれば かなり近づいています

The second dot here is the NIF.

この２つ目の点はNIF

It's the National Ignition Facility.

国立点火施設のです

It's a big laser machine in the U.S.,

アメリカにある大型レーザー融合炉です

and last month they announced

先月 重大な発表があり

with quite a bit of noise

大騒ぎになりました

that they had managed to make more fusion energy

ピンポン玉の中心に注入した―

from the fusion

エネルギーよりも多くの

than the energy that they put in the center of the ping pong ball.

エネルギーを核融合で 発生させることが出来ました

Now, that's not quite good enough,

でも まだ不十分です

because the laser to put that energy in

というのも レーザーが消費した―

was more energy than that,

エネルギーはそれ以上だからです

but it was pretty good.

でも すごいですね

Now this is ITER,

今度はITER

pronounced in French: EE-tairh.

フランス語で イーテェアーと発音します

So this is a big collaboration of different countries

複数の国が大々的に協力して

that are building a huge magnetic donut

建造中の巨大なドーナツ型磁石で

in the south of France,

フランスの南部にあります

and this machine, when it's finished,

この装置が完成すると

will produce 500 megawatts of fusion power

500メガワットの核融合エネルギーが

with only 50 megawatts to make it.

たった50メガワットから作り出せます

So this one is the real one.

これは本物です

It's going to work.

上手くいきます

That's the kind of machine that makes energy.

この様な装置がエネルギーを生み出します

Now if you look at the graph, you will notice

グラフをご覧になると

that those two dots are a little bit

この２点が少し右に 外れていることにお気づきでしょう

on the right of the curve.

この２点が少し右に 外れていることにお気づきでしょう

We kind of have fallen off the progress.

こんな遅れが生じています

Actually, the science to make those machines

これらの装置を作る時も

was really in time

科学の進歩はこの様な

to produce fusion during that curve.

成長カーブの上にありました

However, there has been a bit of politics going on,

しかし ここで政治が絡んできます

and the will to do it was not there,

研究を進めようという意思が 欠けていました

so it drifted to the right.

だから曲線の右側にはみ出たのです

ITER, for example, could have been built

たとえばITERは 2000年か2005年に完工見込みでしたが

in 2000 or 2005,

たとえばITERは 2000年か2005年に完工見込みでしたが

but because it's a big international collaboration,

国際的な大型共同事業であったため

the politics got in and it delayed it a bit.

政治的な理由により やや遅延しました

For example, it took them about three years

例えば 建造場所の決定に

to decide where to put it.

３年ほどの月日を要しました

Now, fusion is often criticized

核融合は お金が掛かりすぎだと

for being a little too expensive.

しばしば批判されます

Yes, it did cost

実際のところ

a billion dollars or two billion dollars a year

研究を進めるのに毎年 10～20億ドルの費用を使っています

to make this progress.

研究を進めるのに毎年 10～20億ドルの費用を使っています

But you have to compare that to the cost

しかしムーアの法則の過程で掛かった

of making Moore's Law.

費用と比較すべきです

That cost way more than that.

その費用は核融合以上です

The result of Moore's Law

ムーアの法則の結果は

is this cell phone here in my pocket.

私のポケットにあるこの携帯電話です

This cell phone, and the Internet behind it,

この携帯電話と その背後にあるインターネットに

cost about one trillion dollars,

１兆ドルほどの費用を費やしています

just so I can take a selfie

ちょっと自分の写真を撮って

and put it on Facebook.

フェイスブックにアップすることが できます

Then when my dad sees that,

すると私の父親がそれを見て

he'll be very proud.

誇りに思ってくれるでしょう

We also spend about 650 billion dollars a year

毎年6500億ドルほどのお金が

in subsidies for oil and gas

石油とガス そして 再生可能なエネルギーへの

and renewable energy.

補助金としても使われています

Now, we spend one half of a percent of that on fusion.

核融合に使われているのは その0.5％に過ぎません

So me, personally, I don't think it's too expensive.

ですから個人的には高価とは思っていません

I think it's actually been shortchanged,

投資不足とさえ思っています

considering it can solve all our energy problems

この先 数十億年間の

cleanly for the next couple of billions of years.

エネルギー問題を 完全に解決するのですから

Now I can say that, but I'm a little bit biased,

自分が核融合開発会社を設立し

because I started a fusion company

フェースブックのアカウント持っていないので 偏見があるかもしれませんが

and I don't even have a Facebook account.

フェースブックのアカウント持っていないので 偏見があるかもしれませんが

So when I started this fusion company in 2002,

核融合開発会社を 2002年に立ち上げたとき

I knew I couldn't fight with the big lads.

お金のある大型研究機関と 対抗できるとは思いませんでした

They had much more resources than me.

彼らには自分より ずっと多くの資産がありました

So I decided I would need to find a solution

そこで より安く かつ早い

that is cheaper and faster.

解決方法を見つけ出そうと決心しました

Now magnetic and laser fusion

磁石やレーザーを用いた核融合は

are pretty good machines.

とても素晴らしいです

They are awesome pieces of technology,

素晴らしい技術の結晶であり

wonderful machines, and they have shown

見事な装置で

that fusion can be done.

核融合が可能なことを実証しました

However, as a power plant,

しかし 発電所としては

I don't think they're very good.

ふさわしいとは思えません

They're way too big, way too complicated,

あまりにも巨大かつ複雑で

way too expensive,

費用がかかり過ぎます

and also, they don't deal very much

しかも核融合エネルギーの

with the fusion energy.

取り出し方に問題があります

When you make fusion, the energy comes out

核融合では

as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.

プラズマから発生した高速中性子が 飛び出してきます

Those neutrons hit the wall of the machine.

これが装置の壁に衝突し

It damages it.

損傷させます

And also, you have to catch the heat from those neutrons

また中性子の熱を捉え どこかに設置したタービンを

and run some steam to spin a turbine somewhere,

水蒸気で回さなければなりません

and on those machines,

こういった装置のことは

it was all a bit of an afterthought.

後知恵になっていました

So I decided that surely there is a better way of doing that.

そこで もっと良い方法が あるに違いないと思い

So back to the literature,

文献にもどり

and I read about the fusion everywhere.

様々なものを読んでみました

One way in particular attracted my attention,

ここで私が注意を引かれたものは

and it's called magnetized target fusion,

磁化標的核融合と呼ばれるもので

or MTF for short.

略してMTFとも呼ばれます

Now, in MTF, what you want to do

MTFでは

is you take a big vat

大型の容器を 液体金属で満たし

and you fill that with liquid metal,

大型の容器を 液体金属で満たし

and you spin the liquid metal

中央部の栓を開けて渦を起こして 液体金属を回転させます

to open a vortex in the center,

中央部の栓を開けて渦を起こして 液体金属を回転させます

a bit like your sink.

流しの水の流れの様なものです

When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.

栓を抜くときに渦が発生します

And then you have some pistons driven by pressure

ここで圧力の作用を受け 外向きに動くピストンがあり

that goes on the outside,

ここで圧力の作用を受け 外向きに動くピストンがあり

and this compresses the liquid metal

プラズマの周囲にある液化金属を 圧縮します

around the plasma, and it compresses it,

プラズマの周囲にある液化金属を 圧縮します

it gets hotter, like a laser,

レーザーの作用と同じく高温になり

and then it makes fusion.

核融合を起こします

So it's a bit of a mix

これはいわば

between a magnetized fusion

磁場による核融合と

and the laser fusion.

レーザーによる核融合の中間に位置します

So those have a couple of very good advantages.

いくつか素晴らしい利点があります

The liquid metal absorbs all the neutrons

液体金属は全ての中性子を吸収し

and no neutrons hit the wall,

炉壁に当たらないので

and therefore there's no damage to the machine.

装置の劣化を防げます

The liquid metal gets hot,

液体金属が熱せられるので

so you can pump that in a heat exchanger,

熱交換器に通して蒸気を発生させ タービンを回すことが出来ます

make some steam, spin a turbine.

熱交換器に通して蒸気を発生させ タービンを回すことが出来ます

So that's a very convenient way of doing

この過程をするのに都合のよい方式です

this part of the process.

この過程はとても便利にできています

And finally, all the energy to make the fusion happen

そして蒸気はピストンの動力として 再利用され核融合を起こすので

comes from steam-powered pistons,

そして蒸気はピストンの動力として 再利用され核融合を起こすので

which is way cheaper than lasers

レーザーや超電導コイルよりも

or superconducting coils.

ずっと安上がりです

Now, this was all very good

ここまでは上出来です

except for the problem that it didn't quite work.

でも唯一の問題は 上手く動作していないことです

(Laughter)

(笑)

There's always a catch.

いつだって問題はあります

So when you compress that,

圧縮する時に

the plasma cools down

プラズマの圧縮よりも

faster than the compression speed,

冷却速度が勝って

so you're trying to compress it,

圧縮しようとしてもプラズマは

but the plasma cooled down and cooled down and cooled down

どんどん冷却し

and then it did absolutely nothing.

全く何も起こりませんでした

So when I saw that, I said, well, this is such a shame,

これを知った時 とても残念でした

because it's a very, very good idea.

本当にいいアイデアなので

So hopefully I can improve on that.

改良の余地を探しました

So I thought about it for a minute,

少し考えてみました

and I said, okay, how can we make that work better?

どうやったら 改良できるだろう?

So then I thought about impact.

衝撃力について考えてみました

What about if we use a big hammer

大型のハンマーを用いて 振り回し

and we swing it and we hit the nail like this,

こんなふうに釘を打ちつけるように 変えたらどうでしょう

in the place of putting the hammer on the nail

こんなふうに釘を打ちつけるように 変えたらどうでしょう

and pushing and try to put it in? That won't work.

釘にハンマーを乗せて押し込んでも 上手くは行きません

So what the idea is

アイデアの鍵は

is to use the idea of an impact.

衝撃を与え方

So we accelerate the pistons with steam,

そこで 蒸気でピストンを加速します

that takes a little bit of time,

これには少し時間を要しますが

but then, bang! you hit the piston,

ここで バン！ ピストンに衝撃を与えます

and, baff!, all the energy is done instantly,

全エネルギーが一気に

down instantly to the liquid,

液体金属に与えられ

and that compresses the plasma much faster.

プラズマをずっと高速に圧縮します

So I decided, okay, this is good, let's make that.

これならきっとうまく行くと思い

So we built this machine in this garage here.

倉庫でこんな装置を作りました

We made a small machine

圧縮が容易な程度の

that we managed to squeeze

小型の装置を作りました

a little bit of neutrons out of that,

中性子を少しだけ発生します

and those are my marketing neutrons,

これが私のビジネス用中性子

and with those marketing neutrons,

このビジネスのために

then I raised about 50 million dollars,

5000万ドルを調達し

and I hired 65 people. That's my team here.

65人を雇用しチームを結成しました

And this is what we want to build.

これが作りたかった物です

So it's going to be a big machine,

直径約３ｍの大型の装置になります

about three meters in diameter,

直径約３ｍの大型の装置になります

liquid lead spinning around,

液化鉛が中央の渦で ぐるぐると回り

big vortex in the center,

液化鉛が中央の渦で ぐるぐると回り

put the plasma on the top and on the bottom,

プラズマを上下から与え

piston hits on the side,

ピストンが横からヒットし

bang!, it compresses it,

バン！ 圧縮します

and it will make some energy,

エネルギーが生成され

and the neutron will come out in the liquid metal,

液化金属から中性子が発生し

going to go in a steam engine and make the turbine,

蒸気発生装置に回され タービンを回転し

and some of the steam will go back

一部はピストンの作動のために 循環します

to fire the piston.

一部はピストンの作動のために 循環します

We're going to run that about one time per second,

１秒につき１回作動させ

and it will produce 100 megawatts of electricity.

100メガワットの電力を発電するでしょう

Okay, we also built this injector,

この射出装置も作りました

so this injector makes the plasma to start with.

最初にプラズマを作りだすものです

It makes the plasma at about

これは約300万度の 生暖かいプラズマを生成します

a lukewarm temperature of three million degrees C.

これは約300万度の 生暖かいプラズマを生成します

Unfortunately, it doesn't last quite long enough,

残念ながら長く持ちません

so we need to extend the life of the plasma a little bit,

プラズマの寿命を もう少し長くする必要があります

but last month it got a lot better,

先月 かなり改善されました

so I think we have the plasma compressing now.

今頃プラズマが圧縮されている頃でしょう

Then we built a small sphere, about this big,

こんな大きさの小球を作り

14 pistons around it,

14個のピストンを取り付けました

and this will compress the liquid.

これが流体金属を圧縮します

However, plasma is difficult to compress.

しかしプラズマを圧縮するのは 簡単ではありません

When you compress it,

圧縮する時

it tends to go a little bit crooked like that,

こんな風にねじれる傾向があるので

so you need the timing of the piston

ピストンのタイミングを 完璧に調整しなければなりません

to be very good,

ピストンのタイミングを 完璧に調整しなければなりません

and for that we use several control systems,

このコントロールに必要な システムのいくつかは

which was not possible in 1970,

1970年には有りませんでした

but we now can do that

でも今なら可能です

with nice, new electronics.

素晴らしい電子工学のおかげです

So finally, most people think that fusion

最後になりますが 多くの人が核融合は

is in the future and will never happen,

夢物語 決して実現できないものと 思っていますが

but as a matter of fact, fusion is getting very close.

現実には核融合の実現は

We are almost there.

目前の所にまで来ています

The big labs have shown that fusion is doable,

大型の研究所では 核融合が可能であることを示しました

and now there are small companies that are thinking about that,

そして小さな会社が 参入し

and they say, it's not that it cannot be done,

そういうやり方も あるかもしれないが

but it's how to make it cost-effectively.

もっと安価な方法があると 言い出したのです

General Fusion is one of those small companies,

General Fusionはそのような 小さな会社の１つです

and hopefully, very soon, somebody, someone,

そしてとても近い将来誰かが

will crack that nut,

成功させるでしょう

and perhaps it will be General Fusion.

おそらくGeneral Fusionが

Thank you very much.

どうも有難うございました

(Applause)

(拍手)