ゆるふわ核融合・エネルギープラズマとは、気体をさらに超高温にして、原子から電子がはがれ、原子核と電子がバラバラに飛び回るようになった状態です。 固体・液体・気体に続く「物質の第4の状態」と呼ばれます。電気を帯びているので磁場で操ることができ、これが核融合炉でプラズマを閉じ込められる理由です。
物質の「第4の状態」
氷（固体）→水（液体）→水蒸気（気体）。もっと熱すると、原子から電子が飛び出し、原子核と電子がバラバラに飛び回る状態になります。これがプラズマ。固体・液体・気体に次ぐ第4の状態です。
固体
きっちり並ぶ
液体・気体
自由に動く
プラズマ
核と電子がバラバラ
温めていくと…
固体
氷
液体
水
気体
水蒸気
プラズマ
原子がバラバラ
電気を通し、磁場に反応する
プラズマの中では電子（マイナス）と原子核（プラス）が自由に動くので、電気をよく通し、磁場に強く反応します。普通の気体にはない、プラズマならではの性質です。1億℃のプラズマはどんな容器の壁も溶かしてしまいますが、この性質のおかげで、磁場で宙に浮かせて壁に触れさせないことができます。
身近にもある
実はプラズマは特別なものではありません。炎・雷・オーロラ・蛍光灯・ネオン管、そして太陽もプラズマです。雷は空気が一瞬プラズマになって光る現象で、オーロラは宇宙から来たプラズマが大気を光らせたものです。宇宙の物質のほとんどはプラズマだと言われています。
なぜ核融合に必要？
原子核どうしはプラスの電気で反発し合い、ふつうはくっつきません。でも超高温にして猛烈な速さでぶつければ、反発をふり切って融合します。そのために、原子核が自由に飛び回る超高温プラズマが必要なのです。
1億度のプラズマ
核融合には1億度級のプラズマが必要。これを容器の壁に触れさせずに保つのが、閉じ込め技術の役割です。
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物質には固体・液体・気体の3つの状態がある、と学校で習いますが、実は第4の状態があります。それがプラズマ——気体をさらに加熱すると、原子から電子が飛び出して、プラスの原子核とマイナスの電子がバラバラに飛び交う状態になります1。身近な例では、雷、炎、ネオン管、オーロラがプラズマです。
意外なことに、宇宙全体で見ると星も星間ガスも大半がプラズマで、宇宙の物質の99%以上がプラズマとも言われます2。プラズマが核融合で主役になるのは、原子核どうしを融合させるには、まず電子をはぎ取って原子核をむき出しにし、猛烈な速さでぶつけ合う必要があるから。つまり核融合は「超高温プラズマを作り、保つ技術」なのです。
プラズマは電気を帯びているので、磁石（磁場）で操れるという重要な性質があります。この性質を使って、1億℃のプラズマを容器に触れさせずに宙に浮かせて閉じ込める——それが核融合炉の基本アイデアです。もう一つ厄介なのが、プラズマが気まぐれで不安定なこと。
閉じ込めようとすると、あちこちで乱れ（不安定性・乱流）が生じてエネルギーが逃げてしまいます。この「暴れるプラズマをいかに大人しく保つか」が、核融合研究の最大の難所の一つです3。プラズマを理解することが、核融合を理解する第一歩になります。
よくある質問
Q. プラズマとは何ですか？
A. 気体をさらに超高温にして、原子から電子がはがれ、原子核と電子がバラバラに飛び回る状態です。固体・液体・気体に続く物質の第4の状態と呼ばれます。
Q. 身近なプラズマにはどんなものがありますか？
A. 雷、炎、蛍光灯やネオン管、オーロラ、そして太陽です。宇宙全体で見ると、物質の大部分はプラズマだと言われています。
Q. なぜ核融合にはプラズマが必要なのですか？
A. 原子核どうしはプラスの電気で反発し合うため、超高温にして電子をはぎ取り、猛烈な速さでぶつける必要があるからです。プラズマは電気を帯びているので、磁場で閉じ込めることもできます。