「核融合炉を高校のときに寝室で自作したけど質問ある?」というアマチュア科学者が掲示板に降臨


アメリカの高校生が、なんと自宅の寝室に核融合炉を自作し、核融合反応を起こすことに成功したと報告して、掲示板redditで「核融合炉を自作したけれど何か質問ある?」と投稿しています。

IamA (I built a fusion reactor in my bedroom) AMA! : IAmA
https://www.reddit.com/r/IAmA/comments/4tgsaz/iama_i_built_a_fusion_reactor_in_my_bedroom_ama/

これが、Kuba Anglinさん、Noah Anglinさんという双子の兄弟が自作した核融合炉。


核融合炉を自作する様子は以下のムービーで確認できます。

Fusion Reactor: Complete Construction and Operation- Kuba and Noah - YouTube


ということで、掲示板にはさまざまな質問が寄せられ、Kubaさんが答えています。


Q:
実験装置の製作にいくらかかったの?

Kuba:
全部で6000ドル(約63万円)です。お金集めのために3Dデザインのバイトをしました。たくさんの友人や家族にも助けを求めました。

Q:
寝室で核融合炉を作っていることを両親に話したとき、それが何か知っていたの?素人にはずいぶん恐ろしい物のように聞こえるんだけれど。

Kuba:
母は、警察と消防署に電話をかけました。2回も。ちなみに私の父は消防士です。私たちが実験をするたびに、母は自宅を離れます。今ではずいぶんと協力的になってくれましたが、いまだに私たちの安全を心配しています。


Q:
これは合法なの?

Kuba:
はい。私の知る限り。

Q:
どうして作ろうと思ったの?

Kuba:
主として体験から学ぶため。この核融合プロジェクトからたくさんのことを学びました。プラズマ物理、真空システム、電気工学、機械工学、核物理学などです。私たちが作った核融合炉が今後の研究に活用されることを望んでいます。また、たくさんのつながりができました。そこには何人かのトップレベルの大学教授や起業家たちがいます。

なお、この回答に対しては、「君たちと話をしたがるだろう人を知っているよ」という返信があるので、「つながり」がさらに増える可能性がありそうです。

Q:
小さな核融合炉を作ってロボットスーツに入れる予定ある?

Kuba:
(アイアンマンの)トニー・スタークならやるかも……。

Q:
こんな核融合炉が家庭にあるのは危険じゃないの?

Kuba:
実験を行っているときはX線放射量が大きいけれど、X線が放射状に広がると仮定して、距離の2乗に比例するように弱まるので35フィート(約10メートル)以内には近寄らない方が良いです。ガイガーカウンター持っていますが、35フィート離れたところでは放射量が上昇していないのが確認されています。電源は遠隔操作できます。

Q:
X線は電子機器に悪影響を与えないの?

Kuba:
X線はデジタルカメラで検出できます。こんな感じで、白い点として表示されます。


Q:
彼女が部屋に入ったらなんて言うと思う?

Kuba:
学内誌からカメラマンが撮影にきました。彼女は何と言ったらいいのか分からないだったみたいだけれど。

Q:
ラフに見積もって、こんな小さな反応器が世界中にどれくらい存在すると思う?

Kuba:
私たちは、核融合炉を完成させた世界で16番目・17番目の高校生です。世界では50人ほどのアマチュア科学者がこのような装置を自作していると思います。

Q:
科学コンテストには出さなかったの?

Kuba:
核融合プロジェクトは数カ月前に完成したばかりで、コンテストに応募するには遅すぎました。科学コンテストには核融合をテーマにするものもいくつかあり、最優秀賞をもらった研究も核融合でしたよ。

Q:
どうやって高速中性子を検出しているの?

Kuba:
中性子バブル線量計です。これは、基本的には特別な液体の小さな泡を保持するジェルで満たされたチューブです。中性子が液滴にあたると気化して目に見える泡になります。


Q:
次は何を作ろうと考えているの?

Kuba:
これまで3つのテスラコイルを作ってきました。1つは音楽用で、もう1つが木を焼くCO2レーザーで、3つめが核融合炉なので、寝室はもはやSFの実験部屋みたいです。次は、誘導炉に取り組んでみたいです。とてもクールだから。

Q:
核融合実験で考えられる最悪の事態とは何?

Kuba:
爆縮です。最も圧力が低い状態では、チャンバー内の気圧は1兆分の6気圧に達します。また、反応器内のプラズマは数億ケルビンに達します。これ自体は特別危険ではありませんが、高エネルギーは真空システムに問題を起こす危険性があります。

Q:
あなたの核融合炉で家庭用電力をまかなえるようになるまでどれくらいの期間かかりそう?

Kuba:
反応器はとても非効率的です。入力したエネルギーの1兆分の1を得られれば幸運なくらい。けれど、研究のためのプラットフォームには適していると思ったので、作ることに決めました。

Q:
何が非効率な原因?

Kuba:
主にイオンが内部の導体に衝突するときにエネルギーが失われるのだと思います。

Q:
19歳ですごい学術研究を達成したと思うのだけれど、今、どんなことを勉強していて、長期的にはどんな研究をしたい?

Kuba:
中学、高校の間続けた「1日3時間の課外学習」は成績の助けにはなりませんでした。私の学習指導担当者はトップレベルの大学には届かないと言い、それを信じてあこがれていた大学には出願しませんでした。この選択を後悔していますが、将来については希望を持っています。来春にはカリフォルニア大学サンタクルーズ校を受験するつもりです。原子力工学での募集はないので電子工学分野ですが……。

この回答に対しては、「学習指導担当者は何を考えているんだ」という意見や、「早くからとても価値のあるレッスンを得たのでは?『自分の夢を信じるなという話には耳を貸すべきではない』というレッスンをね」という意見が寄せられています。

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