反原発論：核融合発電〜人類の夢とエントロピーの法則

エントロピーの法則とは何か？

「物事は放っておくと、自然に無秩序な状態に進んでいく」という法則であると、言われる。

これは熱力学第二法則とも呼ばれ、この宇宙におけるあらゆる自然現象が従う、非常に基本的な法則である。

「エントロピー」とは？

まず、この法則の核心である「エントロピー」とは「乱雑さ」や「無秩序さ」の度合いを表す物理量であると説明される。

法則の核心：なぜエントロピーは増大するのか？

エントロピーの法則が主張するのは、外部からエネルギーや物質のやり取りがない「孤立した閉鎖系」においては、エントロピーは決して減ることはなく、常に増大するか、最大値に達した状態で維持される、ということ。

これは、自然界のあらゆる変化は、必ず「より秩序の低い状態」に向かって進むということを意味している。

この法則が持つ、より深い意味

エントロピーの法則は、単なる物理法則にとどまらない、重要な意味を持っている。

1. 時間の一方向性 エントロピーは常に増大するため、この法則は「なぜ時間は常に未来に向かって進むのか」を説明すると考えられている。時間は、宇宙全体のエントロピーが増大する方向にしか進めない。

2. 不可逆性 インクが水に広がったら元に戻らないように、この法則は自然界の多くの現象が不可逆的であることを示している。エントロピーが増大するプロセスは、自発的に逆行することはない。

3. 宇宙の運命 この法則は宇宙全体にも適用される。宇宙のすべてのエネルギーと物質は、最終的に最も無秩序で均一な状態にまで拡散し、宇宙全体が絶対零度に近い温度になり、何も変化が起こらなくなるという「宇宙の熱的死」という終末論的な未来が予測されている。

槌田敦の「エントロピー」論

一般にエントロピーは、物理学では「乱雑さ」や「無秩序さ」の度合いと定義されるが、槌田敦はこれを独自に「汚れ（気枯れ）の指標」と解釈した。

これは、エネルギーが利用されるにつれて、そのエネルギーが「再生不可能・利用不可能」な状態に変化していくプロセスを指す。熱い湯が冷めればその熱は使えなくなるように、一度利用されたエネルギーは元の有用な状態には戻らない、つまり「汚れてしまう」という考え方である。

彼は、エントロピー増大の法則を「エネルギーを消費すれば、そのエネルギーは再生不可能になり、ごみ（エントロピー）が増大する」という、非常に直感的な形で表現した。

槌田敦の再生可能エネルギー政策批判

槌田は、太陽光や風力といった再生可能エネルギー（再エネ）が、その名称とは裏腹に、実際にはエントロピーを増大させるという視点から厳しく批判した。

彼の主張は以下の通り。

• 製造・廃棄過程でのエントロピー増大: 太陽光パネルや風力タービンといった再エネ設備を製造し、また寿命が尽きた後に廃棄する過程で、大量のエネルギーが使われ、ごみや汚染物質が発生する。これは紛れもなくエントロピーの増大であり、「自然エネルギーの利用」という美名のもとに、人間が作り出した無秩序な状態である。

• エネルギー密度が低いことの非効率性: 太陽や風のエネルギーは非常に薄く、広範囲に分散している。これを集めて利用可能な電気に変換するには、巨大な設備と広大な土地が必要となり、結果としてエネルギーの消費（エントロピーの増大）が大きくなる。彼は、この非効率性を指摘し、再エネは決して「無尽蔵でクリーン」なものではないと主張した。

• 「無から有は生まれない」という原則: 彼は、再エネ設備を作るために使われるエネルギーや資源は、元の自然界の状態（低いエントロピー）には戻せないため、全体としてはエントロピーが増加する一方だと結論づけた。

核融合の不可能論

槌田は、核融合エネルギーについても、同様にエントロピーの法則を根拠に「実現は不可能」と断言した。

• 膨大なエントロピーの壁: 太陽で起こっている核融合は、太陽という巨大な質量と重力による極めて高い密度と温度という、非常に秩序だった状態（低いエントロピー）が維持されているからこそ成り立っている。

• 人工的な実現の困難さ: 地上での核融合反応を人工的に起こそうとすると、その状態を維持するために膨大なエネルギーを外部から投入し続けなければならない。投入されるエネルギーは最終的に熱として拡散するため、全体の系としてはエントロピーが常に増大し続ける。つまり、核融合で得られるエネルギーよりも、それを維持するために消費されるエネルギーの方が常に大きいと彼は考えた。

• 「永久機関は不可能」と同じ論理: 彼は、核融合を「エネルギーを消費し続けることによって得られるエネルギー」とみなし、これはエントロピーの法則が否定する「永久機関」の概念と本質的に同じだと主張した。自然界の法則に反するため、経済的にも物理的にも成立しない、というのが彼の結論であった。

彼の主張は、一般的な科学コミュニティの見解とは異なる部分も多いが、「資源物理学」という独自の視点から、エネルギー問題の本質に鋭く切り込んだものとして、多くの議論を呼んだ。

槌田敦の主な著作

槌田敦氏が、再生可能エネルギー政策や原発・核融合発電について批判的な見解を示した具体的な著作としては、主に以下のものが挙げられる。

※誤「解放系」⇒正「開放系」

なお、槌田敦の定義する「汚れとしてのエントロピー」論を「気枯れ」「穢れ」として捉えて、民俗学の桜井徳太郎の「ケ-ケガレ-ハレの循環構造論」に結びつけて開放定常系としての独自の共同体論を展開したのが、安田一彦「エントロピーとケガレ払い」（『社会研究』第12号）である。

核融合：人類の夢とエントロピーの法則

核融合炉の技術的実現可能性とエネルギー収支や実用性の課題

核融合炉は、その技術的な実現可能性において大きな進歩を遂げており、いずれ実現すると考えられているが、エネルギー収支や実用性にはいくつかの重要な課題が存在する。

技術的な実現可能性

核融合は、太陽の中心で起こる水素の燃焼を地上で再現しようとする「夢の技術」とされている。これは、水素の原子核同士を融合させて大きなエネルギーを取り出す現象である。

過去には、インドのバーバ教授が1955年に「20年後には核融合が実現する」と予測して以来、何度も「20年後」と言われ続けてきた。これは、高温のガス（電子を剥ぎ取られた陽子）が予測不能な挙動を示すためである。陽子は電気を帯びているため、一つが動くと他の陽子もつられて動き、ガスでありながら通常のガスとは異なる挙動を見せる。また、磁場とガスが位置を交換してガスが封じ込めから逃げ出す不安定化現象も確認され、研究者たちはこれらの現象を説明する理論を構築し、対策を講じ、新たな機械を開発するというプロセスを繰り返し、その度に10年、20年という歳月が流れてきた。

しかし、「進歩自体は着実に進んでおり、すでに試験運転の段階に近づいている」と言われる。核融合がなかなか実現しないのは、「道が多すぎて難しいから」であり、「根本的に不可能だからではない」とされている。

人間が太陽の中心の条件（1600万度、24億気圧）を再現するのは難しいため、重水素と三重水素（トリチウム）を燃料として使用する方法が選択されている。この組み合わせは最も融合が起こりやすく、1億度の温度で核融合が開始される。核融合炉（トカマク型など）では、真空の金属容器内で水素ガスを1億度まで加熱し、電磁石の輪っかでこの高温ガスを容器の中央に封じ込めることで、容器の壁に直接触れないようにする。容器の壁は水で冷却され、この水が蒸気となってタービンを回し、発電が行われる。（⇒タイトル画像参照）

エネルギー収支と実用性の課題

核融合炉は技術的には実現可能であるものの、そのエネルギー収支と実用性に関しては、「本当に黒字になるかはまだ未知数」という大きな課題がある。

主な課題は以下の通りです。

1. 燃料調達の困難さ（エントロピーの法則）:

◦ 重水素: 地球上の普通の水素7000個に対して1個の割合でしか存在せず、集めるのに手間がかかる。重水素の抽出機械やそれに必要なエネルギーは石油や石炭で賄われているため、そのコストが核融合炉の黒字を保証するものではない可能性がある。

◦ 三重水素（トリチウム）: 自然界にはほとんど存在しないため、核融合炉内でリチウムに中性子を当てることで自己生産する必要がある。このため、リチウムの確保も必要になる。

◦ エントロピーの法則: 「散らばっているものを集めるのはエントロピーの法則に逆らうため、手間もお金もかかり、赤字になりかねない」と指摘されている。室田武も「薄いものを集める発電は無理がある」と著書で述べており、過去に人類が有効な発電方法として利用してきたのは、石油や石炭のように「すでに集積したもの」である点が強調されている。

2. 必要な設備のコストと維持:

◦ トリチウム製造の効率向上のためにはベリリウムが必要になる。

◦ 高温ガスを封じ込める電磁石には超電導素材が必要であり、その超電導物質の調達と、冷却に必要な液体ヘリウムの確保が課題となる。

◦ これら全ての素材を製造するための工場、鉱山、物流網に電力を供給する必要があり、これらのシステム全体のエネルギー収支を考慮する必要がある。

3. システム全体の自給可能性:

◦ 核融合炉は、水素1gで石油8トン分に相当する発電が可能とされる非常に高いエネルギー効率を持つ。しかし、この効率が、燃料の調達から設備製造、維持に至る「必要な全てを支え、自給できるのか」については疑問が呈されている。

これらの課題から、動画では核融合炉が「救世主になる」とは考えておらず、少なくともその確信が持てないと述べている。たとえ核融合炉が実現しても、その経済性や実用性においては、依然として多くの課題が残されているのが現状である。

太陽の核融合と人類が目指す核融合の根本的な違い

太陽の核融合と人類が目指す核融合には、その発生条件、使用する燃料、および反応メカニズムにおいていくつかの根本的な違いがある。

1. 発生条件と圧力

• 太陽の核融合:

◦ 太陽の中心で起こる核融合は、1600万度という高温に加え、24億気圧という極めて高い圧力下で発生している。この圧力は、太陽自身の膨大な重力によってもたらされるものである。

◦ 人類がこの24億気圧を地上で再現することは非常に困難であり、現在の技術では実現できていない。原子爆弾を使えば一瞬だけ再現可能だが、発電には不向きである。

• 人類が目指す核融合:

◦ 人類が核融合炉（例：トカマク型）で目指す核融合は、太陽のような超高圧環境ではなく、真空に近い状態で行われる。

◦ そのため、燃料となる水素ガスは容器の中央に電磁石の磁場によって閉じ込められる。これは、高温のガスが容器の壁に触れて損傷するのを防ぐためである。

◦ 反応に必要な温度は太陽よりも高く、1億度にまで加熱される。これは、陽子同士の強い反発力（プラスの電気を持つため）を抑え、融合させるために必要である。

2. 使用する燃料

• 太陽の核融合:
◦ 太陽では、通常の水素（陽子のみを持つ水素原子核）が燃料となり、陽子同士が融合する反応が起きている。

• 人類が目指す核融合:
◦ 人類は、太陽のような通常の水素を燃料とすることはできない。代わりに、より融合させやすい燃料として、重水素と三重水素（トリチウム）の組み合わせを使用する。

◦ 重水素は、通常の水素より少し重く、原子核に陽子と中性子が一つずつある。通常の水素7000個に対して約1個の割合で自然界に存在する。

◦ 三重水素（トリチウム）は、原子核に陽子が一つと中性子が二つある、さらに重い水素です。自然界にはほとんど存在しないため、核融合炉内でリチウムに中性子を当てることで自己生成する必要がある。

3. 反応メカニズムと熱源

• 太陽の核融合:
◦ 太陽では、高圧・高温下で陽子同士が直接融合し、その過程で熱を放出しする。このとき、陽子の一つが中性子に変わる反応も含まれる。

• 人類が目指す核融合:
◦ 核融合炉では、重水素と三重水素が1億度の高温で融合すると、ヘリウムと中性子を放出する。

◦ この放出された中性子が核融合炉の主要な熱源となる。中性子が炉壁の鉄合金板に当たることで板が熱くなり、その熱で冷却水が温められ、蒸気となってタービンを回し発電する。⇒単に熱で水を沸かし蒸気を発生させタービンを回すだけなのに、何十兆円もお金を費やし何十年も年月を費やさなけばならないのか？という素朴な疑問を誰もが抱くだろう！なぜ僕が核融合発電に胡散臭さを感じるかと言えば、そこには利権が働き"公金チューチュー"している者がいるという疑念があるからである

まとめると、太陽は高圧・高温下で通常の水素を直接融合させるのに対し、人類が目指す核融合は、太陽の圧力を再現できないため、より高温・真空に近い状態で重水素と三重水素を燃料とし、中性子の放出を介してエネルギーを取り出すという根本的な違いがある。

核融合研究の長期的な遅延の主要な原因と進捗状況

核融合研究の長期的な遅延にはいくつかの主要な原因があり、その実現に向けた進捗状況には技術的な前進と同時に、経済性や資源調達に関する課題も存在する。

核融合研究の長期的な遅延の主要な原因

動画で指摘されている、核融合研究の実現が長期間にわたって遅れている主な原因は以下の通り。

• 初期の知識不足と楽観的予測 1955年のジュネーブにおける原子力平和利用国際会議で、インドのバーバ教授は「最終的な燃料危機が起こるまでの多分20年ほどの間」に核融合が実現し、エネルギー問題が解決すると予測した。しかし、当時の研究者たちは「高温のガスがどう振る舞うのか実のところよく分かっていなかった」のである。

• 高温ガスの未知の挙動（プラズマ物理の課題） 実際にガスを加熱してみると、「なんだかよくわからない挙動が次々に出てきた」ことが遅延の大きな要因となった。

◦ 電子を剥がされた水素はプラスの電気を帯びた陽子（プラズマ）となり、電気を帯びているため、一つが動くと他の陽子も連動して動く。

◦ ガスでありながら通常のガスとは異なる挙動を示し、磁場とガスが位置を交換してガスが外部に逃げ出すこともある。

◦ ガスを閉じ込めるための磁場を強くすると、その磁場が重い半固体のようになり、軽い半固体のガスが外に浮き出して逃げ始める「不安定化」現象が起こった。

◦ さらに温度を上げると、挙動は一層変化し、「未知の動き」を見せることもあった。

• 研究開発のサイクルと時間的制約 研究者たちは、これらの未知の現象が現れるたびに、それを説明する理論を構築し、その正しさを確認し、対策を練り、新しい装置を開発するというプロセスを繰り返してきた。この一連の作業が完了するまでに、その都度「10年20年という歳月が流れてきた」ため、実現が長期的に遅れてきた。これが「核融合はいつまで経っても20年後に実現する」と言われる所以である。

今後の実現に向けた進捗状況

バーバ教授が20年後と述べてからすでに70年が経過しているが、核融合の実現に向けた進歩は着実に進んでおり、「もうすぐ試験運転しようというところまで来ている」とされている。

• 技術的な実現可能性 核融合は「道が多すぎて難しいから」遅れているのであって、「原理的に不可能だからではない」とされており、技術的には可能であり「いずれ実現するはず」と見られている。⇒科学者の習性：科学理論的に実現可能なものは実用化したいという欲望から、2つの原子爆弾が生まれ使用された。

• 核融合炉の仕組みと現状 太陽の中心で起こる核融合（水素同士の融合）は1600万度の温度と24億気圧の圧力が必要で、人類には再現が困難である。そのため、人類は重水素と三重水素（トリチウム）を燃料として利用する方式を採用している。重水素と三重水素の融合は最も容易で、1億度の温度で融合が可能である。

◦ トカマク型核融合炉は、丸い蛍光灯に輪っかをはめたような構造で、金属容器の内部で真空に近い状態の水素ガスに電流を流し、高温にする。

◦ 1億度まで温度を上げると核融合が始まるが、この超高温ガスが容器の壁に触れないよう、強力な電磁石（輪っかの部分）でガスを中央に閉じ込める。

◦ 容器の壁は水で冷却され、この冷却水が核融合で発生する中性子の熱で温められ、蒸気となって火力発電のようにタービンを回して発電する。

◦ 燃料となるトリチウムは自然界にほとんど存在しないため、リチウムに中性子を当てることで炉内で自己生産する仕組みが取り入れられている。

• エネルギー効率 核融合炉は「通常の燃焼より何桁も高いエネルギー」を取り出すことができ、水素1グラムで石油8トン分の発電が可能とされている。燃料となる水素は地球上に豊富に存在し、石油のように枯渇する心配がない「夢のエネルギー」と形容されている。

• 残された課題と動画主の見解 技術的な実現は可能とされている一方で、その経済的な黒字化についてはまだ「未知数」であるという見解が示されている。

◦ エントロピーの法則に基づく資源調達の課題: 地球上の水素7000個に1個しか存在しない重水素の抽出や、自然界にほとんど存在しないトリチウムの製造は、散らばったものを集めるというエントロピーの法則に逆らう行為であり、多大な手間とコストがかかる。

◦ 関連資材のコストと供給: 重水素の抽出機械やエネルギーが石油・石炭で運営されている現状では、核融合が黒字になる保証はない。さらに、トリチウム製造に必要なリチウムや効率向上のためのベリリウム、超伝導磁石に必要な液体ヘリウムなど、これらすべての調達、製造、物流に要する電力や費用を、核融合の効率が賄えるのかという疑問が投げかけられている。

◦ 室田武 (故人) などの経済学者の中には、薄いものを集めて発電するのは無理があるというエントロピーの観点から、核融合や再生可能エネルギーに懐疑的な見方を示す者もいる。

動画主は、核融合が技術的には実現可能であり、いずれ実現すると考えつつも、それが人類の「救世主」になるとは考えておらず、少なくとも現時点ではその確信が持てない、と述べている。核融合が本当に黒字になるかはまだ未知数であるものの、失敗しても人類は存続でき、核融合の知識は必ず何かの役に立つだろうという見方も示されている。

この動画のコメント欄には下記のようなコメントが書き込まれているが、それにツッコミを入れる者がいる。既に書いたこと(公金チューチュー)だが、推して知るべしである。