プラズマとは、個体、液体、気体に次ぐ物質の第4の状態と言われるもので、高温で原子や分子が電離しイオンと電子に分かれた気体を指します。宇宙の99.9%はプラズマであり、例えば雷もそのひとつです。
　水素同位体をプラズマ状態にし、超高温・超高密度で一定時間ある場所に閉じ込めると、軽い原子核同士が核反応を起こして重い原子核に変わるフュージョン (核融合) 反応が生じます。これを人工的に連続して起こし、発生した莫大なエネルギーを利用する発電方法をフュージョン発電と言います。私はそのフュージョン発電に貢献し、カーボンニュートラルを実現することを目的として研究を進めています。

　プラズマを閉じ込めてフュージョン反応を起こさせる方法はいくつかありますが、世界で研究が進んでいるのは、磁場の力を用いてプラズマを閉じ込める磁場閉じ込め方式です。磁場閉じ込め方式は大きく「トカマク型」と「ステラレーター型」という2種類に分類されます。実は、両方の方式の実験装置を一研究室で備えているのは世界でも広島大学だけです。研究では磁力線でできた「カゴ」にプラズマを閉じ込め、その中でフュージョン反応を起こすのですが、2つの違いはこのカゴの作りの違いと言えます。

　比較的主流とされるトカマク型はドーナツのような形状をしており、作りとしては単純ですが、フュージョンプラズマを維持するために電気を流し続ける必要があります。これが難しく、フュージョン反応を起こすのに必要な高性能のプラズマは、現在の技術でも長くて1,000秒ほどしか保たせることができません。対して、ステラレーター型は磁力線がネジネジと複雑に絡み合った形状をしていますが、電気を流す必要がなく、トカマク型と比べて長時間発電が可能とされています。その最適なカゴの形を数値シミュレーションにより発見したのが、当研究室です。
　人の目線だとどうしても、自然はシンプルなものだろうと思い込みがちですが、実際には想像を超えた自然法則が存在します。シミュレーションの結果は自分が抱いていたイメージとの差が大きく「なぜ？」と突き詰めることで、複雑な形のカゴの方がプラズマにとっては心地良いのだという結論に辿り着きました。このような謎解きは難しくも楽しいです。
　現在、7か国が協力してフランスにフュージョン実験炉を作るという大型の国際プロジェクト、「ITER (イーター) 計画」が進んでいます。実はITER計画で作られている炉はトカマク型なのですが、抱えている課

　皆さん、SFに興味はありますか？ 核融合ロケットはSFの定番であり、例えばガンダムも核融合エネルギーで動いています。私はもともと宇宙工学に興味を持ち、将来、深宇宙を探査するロケットを作るために核融合について勉強を始めました。ですが、まずは地上の問題を片付けなければならないという思いから現在の研究を行っています。ご紹介した他に、プラズマの特性を利用したCO₂分解・メタン分解といったプラズマを活用した応用的なことにも学生と共に取り組んでいます。