フィロ・T・ファーンズワースと制御核融合

これは、フィロ・T・ファーンズワースのフーザーの2号モデルであるマークII(ベルジャーの下に)がテスト装置の中で写っている写真です。 この写真は伝記『遠い幻影』に収録されています。

核融合研究の進展に関する最近の報告を見ると、現代の研究者がどれだけの人がフィロ・T・ファーンズワースの制御核融合のアイデアや実験を知っているのか疑問に思います。 ファーンズワースは10代の頃に電子テレビの基本動作原理を考案し、その後、最初の完全な電子テレビシステムを発明しました。

2013年10月7日のBBCニュースのポール・リンコンの記事によると、9月下旬にNIFで行われた実験で、「核融合反応から放出されるエネルギー量が燃料に吸収されるエネルギー量を上回るというマイルストーンが達成され、これは世界で初めての融合施設で達成されたこと」とされています。

フィロの未亡人で伝記作家のエルマ・G・ファーンズワースは、1989年の著書『遠いビジョン:見えない辺境の恋愛と発見』の中でこう書いています。

として
彼は説明してくれました。基本的に解放する方法は2つあります。
原子核を結びつけるエネルギーです。 原子爆弾の開発において、科学
核を分裂させる「核分裂」と呼ばれるプロセスを習得していた。
ウランのような重い原子を、補助物質とともに軽い元素へと変えてみせます
エネルギーの解放。

原子力の夜明け以来
理論上、科学はそれが解放されることも可能だと知っています
原子エネルギーは、核融合と呼ばれる別の反応によって得られるもので、
これは私たちの太陽やすべての星を動かすのと同じプロセスです。
宇宙。 核融合とは、以下の軽核の結合、または融合を含みます。
水素として、ヘリウムのようなより重い原子へと変わる。 なぜなら、
新しいヘリウム核は2つの水素核の質量より小さい
先ほどの差はエネルギーとして与えられ、量は
アインシュタインの式 E=mc2 で表されます。

物理学者たちは1930年代から、核融合を活用する装置を作れるかもしれないと仮定してきました。

解決策
制御核融合の謎にとって、現代科学の聖杯は存在します。
達成されれば、歴史の流れを変え、
全人類の状況。 簡単に言えば、これは
火の発見。

この探求は、第二次世界大戦末期にフィル・ファーンズワースの想像力を掴み始めたものです。

1947年のある機会、フィロは電話で制御核融合に関する自身の考えについてアインシュタインと話し合い、アインシュタインは彼の元の構想が実現可能であることを確認しました。

全編を通して
1950年代には、フィロは数学の形式化を続け、操作的概念を発展させました。
彼の融合装置である「フーザー」と名付けた融合反応管。 1962年までに、エルマはフュージョンが1926年と1927年のテレビと同じくらいフィロの心の中で現実的だと確信していた。

フーサーが成功することを疑いようもなく、彼は数歩先にある突破口について頻繁に話していた。

地球では、フィルは核融合エネルギーがまもなく現在使われているすべてのエネルギー源に取って代わると予測しました。 この発展の最も明白な利点
私たちの空を汚染する汚染の終焉であり、
化石燃料の燃焼や人間の排泄物からの川の利用。 そうだ
また、核分裂炉からの核廃棄物の危険性も排除します。
今日使ってください。

フーサーが完成すれば、スタードライブとして使うのは比較的簡単なことだと考えた。

1953年、家族旅行中にエルマが車の運転席に座っていたとき、フィロが忘れがたい発表をしました。「『融合を制御する方法を見つけた!』と彼は言い、その大きさに驚きを込めて言った。」 息子のラッセルは「テレビよりも重要か?」と尋ねました。 フィロはそのような成果が世界に非常に安価でほぼ無制限のエネルギー源をもたらすことを説明しました。 ". . .この情報を漏らす前に、自分自身に自信を持っていなければならない。」

ファーンズワースの核融合反応制御法は、原子力委員会が資金提供するどの方法とも大きく異なります。 彼は、自己発生電場を用いて、極小な構造のない体積内に慣性によってプラズマ(正イオンと負電子からなる高温イオン化プラズマ分離気体)を保持することを提案しました。 (他のすべてのプロセスはプラズマ封じ込めに磁気を利用しています!)

ファーンズワースの会社は1949年にインターナショナル・テレフォン・アンド・テレグラフ・カンパニー(ITT)に買収されていました。 エルマはこう書いています。「ファーンズワース社とニューヨークのITT本社は協力して考え、フィルが良いアイデアを持っていると確信しているなら、資金を投入して証明する機会を与えるべきだと決めたのです。」

スタートアップ計画が最終決定されると、フィロと彼の協力者フレデリック・R・"フリッツ"・ファースは特許を出願する時期だと判断しました。 ファーンズワース夫妻は列車でワシントンD.C.へ向かい、そこでフィロの数学の専門家「ドク」セリンジャーと特許弁護士ジョージ・ガストに迎えられました。

特許審査官の主任は、数学・原子力のトップ専門家をこの会議に招いた。 フィルが説明を終えると、その男はこの概念が理解できなかったことを残念に思った。 上司はこう言った。「ファーンズワース氏が出願した特許の中で、我々が拒否する必要があったことは一度もない。 もし彼が特許取得可能な素材を持っていると言うなら、おそらくそうでしょう。 評価できるかどうかは私たち次第です。」

1950年代から1960年代にかけて、核融合を実現する唯一の方法は、融着可能な材料を数百万度もの異常な温度まで加熱することだとされていました。 今日でも数十億ドル規模の実験が、太陽の中心の条件を再現しようと試みており、同帯電した原子核の互いに反発し合う自然な傾向を取り除くために努力しています。 この自然な反発を克服することでのみ、核融合は達成されます。 1950年代以降、科学者たちは「磁気閉じ込め」と呼ばれる方法で核融合を試みてきました。これは巨大な磁石を使って核融合燃料を封じ込め圧縮する手法です。 しかし、粒子を意図した効果を得るために十分な高温まで加熱するには膨大なエネルギーが必要であり、その効果はほんのわずか一瞬しか持続できません。

フィルの核融合へのアプローチは、33年前のテレビへのアプローチと非常に似ていました。

フィルが機械的スキャンの無意味さを即座に認識し、電子的走査を考案したように、磁気閉じ込めの無意味さも認識していたのです。

彼はすでにジーン・ミークスを特別助手に、電子工学者のジョージ・ベインをプロジェクト責任者に任命していました。

核融合反応を生み出すにはトリチウムと重水素が必要で、それには原子力委員会の特別許可が必要でした。

1959年末までに、フィルはいくつかのフーサーモデルを製造・廃棄しました。 その後、かなりの価値があると思われる設計へと進めました。 これは球状の金属製筐体で、6対の対向する電子銃が十二面体の形で配置され、中空の球体空間には12の円錐形の開口部が放射状に散在し、「電子収集」システムがありました。

1960年10月7日金曜日、小さな
地下室のフーザーはベルジャーと組み合わされ、接続されました
真空システムと電力システムに。

十分に高い真空状態で電力が印加され、徐々に電源の最大値に達するまで上昇しました。 フューザー内部の明るい光は電圧が上がるにつれて強まった。 磁石をフーザーの開口部に沿ってベルジャーに当てると、構造の中心から約1インチの長さのガス状の炎が引き出されました。 これにより、天然ガスが影響を受けなかったため、プラズマが形成されたことは疑いなく証明されました! フィル、フリッツ、ジョージ、ジーンはこの大きな偉業の証人でした。

翌朝、1960年10月8日土曜日、初めて重水素が導入され、運転が開始されました。 電圧が印加されるとすぐに、ベルジャーの隣に置かれたガイガーカウンターがカウントを記録し始め、電圧が上がるにつれて徐々に増加し、最終的にカウンターポインターがトップスケールから外れてしまいました! 強烈な放射線の原因がX線、ガンマ線、中性子であることは特定できませんでした。

翌週の月曜日、発電所の供給室が開放された際、ガイガーカウンターを遮蔽する鉛のシートが入手され、X線やガンマ線がカウンターに入るのを防ぎ、中性子のみが登録できるようにしました。 重水素充填された走行が行われ、微量の中性子カウントが記録されました。 中性子数は電圧が上がるにつれて増加しました。 電源電圧は

かなり限られており、中性子数もかなり限られていました。

マーク1-Mod.0は大成功と宣言されました。 (フーサーの幾何学的な大きな変更として「マーク」とローマ数字が付けられ、小さな修正は「モッド」にアラビア数字が続きました。)

フィルの「静電気慣性閉じ込め」について掘り下げるにはフーザーの動作の詳細を説明する必要がありますが、「仮想カソード」「透過性陽極」「力場」といった用語は読者を混乱させるだけです。 要するに、フィルは原子粒子の特別な性質を利用して自らを封じ込めようとしていた。 これらはまさに彼がマルチパクター管の謎の光の源を知ったときに最初に発見した性質だった。

エルマ・ファーンズワースは、すべての核融合研究の究極の目標は「一度始まれば、自らの力で無限に続く反応」であると説明しました。

1961年1月のニューヨーク・タイムズのジーン・スミスによる記事は、「ファーンズワース博士の