열핵융합은 통제할 수 없는 끔찍한 상태인가, 아니면 유망한 에너지원인가? 과학자
미국과 유럽의 과학자들은 다음과 같은 방향으로 진전을 이루었습니다.스스로 재생 가능한 핵융합 에너지를 만드는 것입니다. 핵융합은 태양과 다른 별에서 일어나는 일입니다. 이 과정에서 두 개의 원자핵이 결합하여 하나의 큰 핵을 형성합니다.
핵융합 발전은 미래 세대를 위해 거의 무진장한 에너지원을 제공할 수 있지만, 아직 해야 할 일이 많이 있습니다.
새로운 연구의 저자는 무엇을 했습니까?
연구원들은 2022년 2월에그들은 59메가줄의 지속 가능한 핵융합 에너지를 받았습니다. 그들은 별, 특히 태양에 동력을 공급하는 동일한 과정을 재현했습니다. 이전 기록은 22메가줄 미만이었습니다. 1997년에 설치되었습니다.
원자력청장 이안 채프먼영국에서는 연구자들이 과학의 가장 큰 문제 중 하나인 핵융합을 통해 무한한 에너지를 생성하는 방법을 해결하는 데 더 가까이 다가갈 수 있는 획기적인 행사라고 말했습니다.
“우리는 지식을 축적하고 새로운 것을 개발합니다.채프먼은 "지구 자원을 적게 사용하는 데 도움이 되는 저탄소 지속 가능한 기본 에너지원을 만드는 데 필요한 기술이 필요하다"며 "우리 세계에는 핵융합 에너지가 필요하다"고 말했다.
실험은 어땠나요?
2022년 1월 말 미국 연구원들은세계 최대의 레이저와 강제 핵융합 연료를 사용하여 플라즈마 상태까지 가열했습니다. 자급자족할 수 있는 핵융합 에너지를 만들려는 시도였습니다.
플라즈마는 융합 반응이 일어나는 가열된 가스입니다. 그들은 강력한 자기장을 제자리에 유지하는 하전 입자를 포함합니다.
과학자들은 이 방향으로수년간의 작업이 필요하고 지금까지 달성된 에너지 수준은 낮습니다. 비교를 위해 59메가줄은 약 60개의 물 주전자를 끓일 수 있는 양입니다.
핵융합은 어떻게 작동합니까?
오늘날 원자력 발전소는 원자력을 사용합니다.핵분열은 실제로 원자핵이 쪼개지는 현상이고 핵융합은 두 개의 원자핵이 결합하는 과정입니다. 두 반응 모두 많은 에너지를 방출하지만 핵융합은 더 많은 에너지를 생성하고 핵 폐기물을 거의 생성하지 않습니다.
두 개의 가벼운 원자가 융합되면함께 융합하거나 병합하여 더 무거운 것을 형성합니다. 새로운 원자의 총 질량은 그것을 형성한 두 원자의 질량보다 작습니다. 알버트 아인슈타인의 유명한 방정식 E = mc²에 의해 확인된 바와 같이 누락된 질량은 에너지로 방출됩니다.
플레이 방법은 여러 가지가 있습니다핵융합: 그것들은 모두 다른 원자 조합을 기반으로 합니다. 가장 인기 있는 것은 중수소 원자와 삼중수소 원자의 융합입니다. 이 과정에는 약 3900만 °C의 온도가 필요합니다. 그 결과 1,760만 전자볼트의 에너지가 생성됩니다.
중수소는 수소의 동위원소이기 때문에 유망한 성분입니다. 수소는 물의 구성 성분으로 3.8리터의 물은 휘발유 1,136리터의 에너지를 생산할 수 있습니다.
핵융합의 문제점은 무엇입니까?
핵융합 발전은 거의미래 세대를 위한 무진장한 에너지원일 뿐만 아니라 많은 과학 및 공학 문제를 야기합니다. 태양은 핵융합에 필요한 조건을 가지고 있으며 강력한 중력으로 인해 형성됩니다. 그러나 지구에서 이것을 반복하는 것은 훨씬 더 어렵습니다.
핵융합 연료 - 예를 들어 다양한수소 동위원소 - 극한의 온도로 가열되어야 합니다: 약 5천만 ° C. 그리고 그러한 상태는 핵이 합쳐질 수 있을 만큼 충분히 강한 압력 하에서 유지되어야 합니다.
최근 핵융합 실험에서과학자들은 5초 동안 59메가줄의 에너지를 받았습니다. 이를 전력으로 표현하면 평균 5초 만에 11MW가 조금 넘는 수준으로 나온다. 22메가줄의 이전 기록은 5초에 4.4MW입니다.
연구를 담당하고 있는 EUROfusion 그룹 프로그램 관리자인 Tony Donne은 과학자들이 올바른 길을 가고 있다고 말했습니다.
“우리가 5초 동안 핵융합을 지속할 수 있다면 5분, 그리고 5시간 동안 지속할 수 있습니다. 우리가 우리의 능력을 확장함에 따라”라고 Donn은 말했습니다.
Donne 교수는 핵융합이 가능하다고 말했습니다.미래의 핵심 깨끗하고 지속 가능한 에너지원이 됩니다. 방사성 폐기물이 없고 원자로 재료는 100~300년 이내에 재활용 또는 재사용할 수 있다는 주요 이점이 있습니다.
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