プラズマってなに？物質の「第4の状態」
2026-08-03 ・ 超入門
核融合の話には必ず出てくるプラズマ。むずかしそうですが、実はイメージは簡単。「すごく熱くなった気体」から始めましょう。
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
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。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。
もう少し詳しく（背景）
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＝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。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。