핵융합(nuclear fusion) 에너지의 필요성

핵융합(nuclear fusion) 에너지의 필요성

핵융합 에너지는 우리가 적절한 방식으로 모방할 수 있다면 그 결과는 깨끗하고 안전하며 사실상 무한한 에너지가 됩니다.

두 개의 수소 원자를 어떻게든 모으고, 이 원자들이 자연적인 반발력을 극복하면 융합되어 놀라운 양의 에너지를 방출합니다.

 

 

핵분열의 약 3~10배에 해당하는 에너지를 생성할 수 있다면 태양에서 일어나는 과정을 예측할 수 있을 것입니다.

핵융합 에너지는 해가 없는 헬륨만 생산하는 반면, 방출된 고에너지 중성자는 원자로 벽을 조사하여 방사성 폐기물을 생성합니다.

핵융합 연구는 20세기 초에 시작되었습니다.

 

핵융합 에너지

 

핵융합 반응에서 전력을 생산하려면 먼저 의미 있는 속도로 핵융합을 촉매 할 수 있는 충분한 에너지가 필요합니다.

임계값에 도달하면 연소 플라스마가 불안하게 되므로 역반응이 일어나지 않도록 안전하게 보관해야 합니다.

 

자기 구속 융합은 핵융합을 흥미로운 가능성으로 만들기 위해 플라스마의 온도, 밀도 및 제한 시간을 증가시키는 방법을 제공합니다.

 

 

자기장은 용해성 물질의 과열 플라스마를 가두고, 핵융합 반응은 제어된 열핵융합 전력을 생산하는 데 필요한 고온 플라스마를 포함하기 위해 여러 유형의 장치 중 하나인 토카막(Tokamak) 내부에서 발생합니다.

 

원자가 이온화 에너지 이상으로 가열되면 전자가 찢어지고 베어 핵만 노출이 됩니다.

이것은 이전에 부착된 이온과 전자의 뜨거운 구름을 남깁니다.

이 구름을 플라스마라고 합니다.

 

전하가 분리됨에 따라 플라스마는 전기적으로 전도성이 있고 자기적으로 제어할 수 있습니다.

여러 융합 장치는 이를 사용하여 입자가 가열될 때 이를 제어합니다.

 

레이저를 작동하는 데는 융합으로 방출되는 에너지보다 훨씬 더 많은 에너지가 필요합니다.

새로운 발전 중 하나는 2천 조 와트의 펄스를 방출할 수 있는 레이저를 만드는 것이었는데, 이는 적절한 응용분야에서 입력 에너지 비용보다 융합을 통해 더 많은 에너지를 생성하기에 충분할 수 있습니다.

 

국제 핵융합 실험로의 영역은 전기소비, 삼중수소 연료 손실, 중성자 활성화 및 냉각수 수요 등이 있습니다.

자기 반응성이 높은 핵융합 연료는 수소 동위 원소 중수소와 삼중 수소의 1:1 혼합물입니다.

 

이 연료는 중수소 단독의 100배에 해당하는 융합 중성자 출력을 하며 방사선 결과가 경이적으로 증가합니다.

반감기가 12.3년에 불과한 방사성 핵종인 삼중수소는 자연적으로 공급하지 않지만 중수소는 일반 물에는 풍부합니다.

 

삼중수소의 방사능 특성과 핵융합 중성자가 원자로 용기를 폭격함에 따른 방사성 물질의 생성은 강력한 억제력입니다.

 

국제 핵융합 실험로는 전형적인 핵 생산자로 분명히 핵분열로 에서 생산된 삼중수소에 의해 연료를 공급받아 지역 전력망에서 나오는 수백 메가와트의 전기로 구동되면 전례 없는 냉각수 자원을 요구하는 파괴적인 중성자 소스가 될 것입니다.

 

핵융합은 세상 모든 에너지를 필요로 하는 인류와 환경에 대한 절박한 필요성으로 대두되고 있습니다.