核融合発電のしくみ – 未来のエネルギーか、それとも失敗か：英語学習ノート

The fundamental currency of our universe is energy. 慣用句

私たちの宇宙における基本的な通貨はエネルギーです。

It lights our homes,

エネルギーは家を照らし、

grows our food,

食べ物を育て、

powers our computers.

コンピューターを動かします。

We can get it lots of ways.

エネルギーを得る方法はたくさんあります。

Burning fossil fuels,

化石燃料を燃やしたり、

splitting atoms,

原子を分裂させたり、

or sunlight striking photovoltaics.

太陽光を太陽電池パネルに当てたり。

But there's a downside to everything.

しかし、何事にも欠点があります。

Fossil fuels are extremely toxic,

化石燃料は非常に有毒で、

nuclear waste is, well, nuclear waste,

核廃棄物は、まあ、文字通り核廃棄物ですし、

and there are not enough batteries to store sunlight for cloudy days yet.

曇りの日のために太陽光を蓄えておくバッテリーもまだ十分にありません。

And yet, the sun seems to have virtually limitless free energy. 話の流れ

しかし、太陽には実質的に無限で無償のエネルギーがあるようです。

Is there a way we could build a sun on Earth?

地球上に太陽を作る方法は果たしてあるのでしょうか？

Can we bottle a star? 慣用句

星を瓶に詰めることができるのでしょうか？

The sun shines because of nuclear fusion.

太陽が輝くのは核融合のおかげです。

In a nutshell, fusion is a thermonuclear process, 慣用句

手短に言えば、核融合は熱核プロセスであり、

meaning that the ingredients have to be incredibly hot,

その材料は信じられないほど高温にならなければなりません。

so hot that the atoms are stripped of their electrons, フレーズ

原子の電子が剥ぎ取られるほど高温になり、

making a plasma where nuclei and electrons bounce around freely.

原子核と電子が自由に飛び回るプラズマが形成されます。

Since nuclei are all positively charged, they repel each other.

原子核はすべて正の電荷を持っているため、互いに反発し合います。

In order to overcome this repulsion, the particles have to be going very, very fast.

この反発を克服するために、粒子は非常に、非常に速く移動する必要があります。

In this context, very fast means very hot, 話の流れ

この状況において、非常に速いということは非常に熱いということであり、

millions of degrees.

数百万度を意味します。

Stars cheat to reach these temperatures. 慣用句

星はこの温度に到達するために「ズル」をします。

They are so massive that the pressure in their cores 文法

星は非常に巨大なので、その中心部の圧力が

generates the heat to squeeze the nuclei together until they merge and fuse,

熱を生み出し、原子核同士を押しつぶして融合させ、

creating heavier nuclei and releasing energy in the process. フレーズ

その過程でエネルギーを放出しながらより重い原子核を作ります。

It is this energy release that scientists hope to harness 文法

科学者たちが次世代の発電所である核融合炉で

in a new generation of power plant, the fusion reactor.

活用したいと考えているのは、まさにこの放出されるエネルギーなのです。

On Earth, it's not feasible to use this brute force method to create fusion. 慣用句

地球上では、この強引な方法を使って核融合を起こすことは不可能です。

So, if we wanted to build a reactor that generates energy from fusion,

ですから、もし核融合でエネルギーを生み出す原子炉を作りたいのであれば、

we have to get clever.

賢くやらなければなりません。

To date, scientists have invented two ways 話の流れ

現在までに、科学者たちはプラズマを融合するのに

of making plasmas hot enough to fuse. 文法

十分なほど熱くする2つの方法を発明しました。

The first type of reactor uses a magnetic field

第一のタイプの原子炉は磁場を使って

to squeeze a plasma in a donut-shaped chamber

ドーナツ型のチャンバー内でプラズマを圧縮し、

where the reactions take place. フレーズ

そこで反応を起こさせます。

These magnetic confinement reactors,

これらの磁場閉じ込め方式の原子炉は、

such as the ITER reactor in France,

フランスのITER（イーター）原子炉のように、

use superconducting electromagnets cooled with liquid helium

液体ヘリウムで冷却された超伝導電磁石を使用して

to within a few degrees of absolute zero, 語彙

絶対零度近くまで冷やします。

meaning they host some of the biggest temperature gradients

これはつまり、既知の宇宙の中で最大の温度勾配のいくつかを

in the known universe.

これらの装置が抱えていることを意味します。

The second type, called inertial confinement, 語彙

第二のタイプは慣性閉じ込め方式と呼ばれ、

uses pulses from super powered lasers

超高出力レーザーからのパルスを利用して

to hit the surface of a pellet of fuel, imploding it,

燃料ペレットの表面を撃ち、それを爆縮させ、

briefly making the fuel hot and dense enough to fuse.

燃料を一瞬にして融合できるほど高温で高密度にします。

In fact, one of the most powerful lasers in the world 文法

実際、世界で最も強力なレーザーの1つが

is used for fusion experiments

核融合実験に使用されており、

at the National Ignition Facility in the US.

それは米国の国立点火施設（NIF）にあります。

These experiments and others like them around the world

これらの実験や世界中の同様の実験は

are today just experiments.

今のところ、単なる実験にすぎません。

Scientists are still developing the technology.

科学者たちはまだこの技術を開発中なのです。

And although they can achieve fusion right now,

そして、現在すでに核融合を達成できるとはいえ、

it costs more energy to do the experiments 文法

実験を行うためにかかるエネルギーの方が

than they produce in fusion.

核融合で生み出されるエネルギーよりも大きいのです。

The technology has a long way to go before it's commercially viable. 解説

この技術が商業的に実用化されるまでには長い道のりがあります。

And maybe it never will be.

そして、もしかすると永遠に実現しないかもしれません。

It might just be impossible to make a viable fusion reactor on Earth.

地球上で実用的な核融合炉を作ることは単に不可能なのかもしれません。

But if it gets there, 慣用句

しかし、もし実現できれば、

it would be so efficient that a single glass of seawater

それは非常に効率的で、たったコップ1杯の海水から

could be used to produce as much energy 文法

1バレルの石油を燃やすのと同じくらいのエネルギーを

as burning a barrel of oil with no waste to speak of. 慣用句

廃棄物をほとんど出さずに生み出すことができるでしょう。

This is because fusion reactors would use hydrogen or helium as fuel,

なぜなら、核融合炉は水素やヘリウムを燃料として使い、

and seawater is loaded with hydrogen. フレーズ

海水には水素が豊富に含まれているからです。

But not just any hydrogen will do. フレーズ

しかし、どんな水素でもよいわけではありません。

Specific isotopes with extra neutrons,

中性子を余分に持つ特定の同位体、

called deuterium and tritium,

つまり重水素と三重水素（トリチウム）が、

are needed to make the right reactions.

正しい反応を起こすためには必要です。

Deuterium is stable and can be found in abundance in seawater, フレーズ

重水素は安定しており、海水中に豊富に存在しますが、

though tritium is a bit trickier. 意図と語調

三重水素は少し厄介です。

It's radioactive,

放射性があり、

and there may only be 20 kg of it in the world,

世界中にたった20キログラムしか存在しないかもしれず、

mostly in nuclear warheads,

そのほとんどが核弾頭の中にあるため、

which makes it incredibly expensive.

信じられないほど高価なのです。

So, we may need another fusion buddy for deuterium instead of tritium. 慣用句

したがって、三重水素の代わりに重水素の別の「相棒」が必要かもしれません。

Helium-3, an isotope of helium,

ヘリウムの同位体であるヘリウム3が、

might be a great substitute.

素晴らしい代替品になるかもしれません。

Unfortunately, it's also incredibly rare on Earth.

残念ながら、これも地球上では信じられないほど希少です。

But here, the moon might have the answer. 慣用句

しかしここで、月がその答えを持っているかもしれません。

Over billions of years,

何十億年もの間、

the solar wind may have built up huge deposits 句動詞

太陽風が月面にヘリウム3の巨大な鉱床を

of helium-3 on the moon.

形成してきた可能性があります。

Instead of making helium-3, we can mine it. 文法

ヘリウム3を作る代わりに、採掘すればよいのです。

If we could sift the lunar dust for helium, フレーズ

もし月の砂からヘリウムをふるい分けることができれば、

we'd have enough fuel to power the entire world

何千年もの間、全世界に電力を供給するのに十分な燃料を

for thousands of years.

手に入れることができるでしょう。

One more argument for establishing a moon base, 話の流れ

これでまだ納得していないなら、

if you weren't convinced already.

これが月面基地を設立するもう一つの理由になります。

Okay, maybe you think building a mini sun

さて、ミニ太陽を作るなんて

still sounds kind of dangerous. 意図と語調

やっぱり少し危険に聞こえるかもしれませんね。

But they'd actually be much safer 文法

しかし、実際には他のほとんどの発電所よりも

than most other types of power plant.

はるかに安全なのです。

A fusion reactor is not like a nuclear plant,

核融合炉は原子力発電所（核分裂炉）とは異なり、

which can melt down catastrophically. 句動詞

壊滅的なメルトダウンを起こすことはありません。

If the confinement failed, 文法

閉じ込めに失敗した場合、

then the plasma would expand and cool,

プラズマは膨張して冷却され、

and the reaction would stop.

反応は停止します。

Put simply, it's not a bomb. 話の流れ

簡単に言えば、それは爆弾ではないのです。

The release of radioactive fuel like tritium

三重水素のような放射性燃料の放出は

could pose a threat to the environment. フレーズ

環境に脅威を与える可能性があります。

Tritium could bond with oxygen, making radioactive water,

三重水素が酸素と結合して放射性の水となり、

which could be dangerous as it seeps into the environment.

それが環境に浸透すると危険な場合があります。

Fortunately, there's no more than a few grams

幸いなことに、一度に使用される三重水素は

of tritium in use at a given time, フレーズ

ほんの数グラムにすぎないため、

so a leak would be quickly diluted.

漏れがあってもすぐに希釈されます。

So, we've just told you that there's nearly unlimited energy

つまり、ほぼ無限のエネルギーが

to be had at no expense to the environment 解説

環境を犠牲にすることなく

in something as simple as water. 文法

水のようにシンプルなものから得られると、たった今お伝えしたわけです。

So, what's the catch? 慣用句

では、何が問題なのでしょうか？

Cost.

コストです。

We simply don't know if fusion power

私たちは、核融合発電が商業的に実用化される日が来るかどうか、

will ever be commercially viable.

単純にわからないのです。

Even if they work, 文法

たとえ機能したとしても、

they might be too expensive to ever build. 文法

建設費用が高すぎて実現できないかもしれません。

The main drawback is that it's unproven technology. 話の流れ

最大の欠点は、それが未だ証明されていない技術だということです。

It's a $10 billion gamble, 慣用句

それは100億ドルのギャンブルであり、

and that money might be better spent フレーズ

そのお金は、すでに実績のある他のクリーンエネルギーに

on other clean energy that's already proven itself. フレーズ

使った方が良いかもしれません。

Maybe we should cut our losses. 慣用句

損失を早めに切り捨てるべきなのかもしれません。

Or maybe, when the payoff is unlimited clean energy for everyone,

あるいは、すべての人にとって無限のクリーンエネルギーという見返りがあるなら、

it might be worth the risk. フレーズ

リスクを冒す価値があるのかもしれません。

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世界のエネルギーについてもっと学びたい方は、

here's a playlist about nuclear energy, fracking, and solar power.

こちらの原子力エネルギー、フラッキング、太陽光発電に関する再生リストをご覧ください。

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他に解説してほしい技術があれば、

if there are other technologies you want us to explain.

コメントで教えてください。