ミュオン触媒核融合
LOGO ミュオンで核融合をたくさん起こさせる!

Physics

核融合は、人類の未来の現実的なエネルギー源として、注目を集めています。 しかしながら、その実現は簡単ではありません。いろいろな方法で実現を目指した 研究が進んでいますが、我々の研究はそれらとはちょっと違います。
 そもそも、核融合は太陽のエネルギー源で、大陽中ではいとも簡単に 起こっている様ですが、なぜその実現が難しいのでしょう? 基本的な核融合は、水素(とその同位体)が2つ「くっついて」ヘリウムになってその時に エネルギーをつくり出す現象ですが、水素は同じ符号の電荷を持っているので、なかなかくっつきません。 ですから、むりやりくっつけようとすると、地上では途方もないような圧力と 温度(水素原子の立場でいえば速度ですね)が必要になります。

むりやりくっつけないで、核融合を起こさせることはできるでしょうか? 電荷が問題なので、それを打ち消してしまおうというのが、ここで紹介する方法です。 ミュオンを水素中に止めると、負電荷のミュオンは水素の電子と置き換わって、ミュオン水素原子 という変わった物が出来上がります。ミュオンは電子より400倍重いため、ミュオン水素原子 の大きさは水素原子にくらべて約1/400になります。要するに、水素の持っていた電荷は ほとんど負電荷のミュオンによって打ち消されるので、容易に他の水素が近付くことが出来ます。 そうなると、ミュオンは二つの水素の間の橋渡し役をするようになり、ミュオン水素「分子」が形成されます。
ミュオン水素「分子」中の2つの水素原子核は容易に核融合を起こし、置き去りにされた ミュオンは、次の核融合を起こすべく、他の水素を探すことになります。
 このように、1つのミュオンが何度でも核融合の橋渡し役をするので、 ミュオン触媒核融合と呼ばれています。 この現象は、原子生成、分子生成、核融合現象という極めてスケールの異なる反応の複合体で、 学術的にも極めて面白い現象です。 将来、我々の役に立ってくれるかも?
 以下に、我々の最近の実験結果を示す図をつけます。