핵융합이란 무엇이며 우리의 에너지 미래를 바꿀 수 있습니까, 21세기 가장 인상적인 과학적 업적 중 하나

[長樂山人 이종인]

핵융합이란 무엇이며 우리의 에너지 미래를 바꿀 수 있습니까, 21세기 가장 인상적인 과학적 업적 중 하나

(What is nuclear fusion, and could it change our energy future)

(one of the most impressive scientific feats of the 21st century)

데이비드 놀스(David Knowles) 야후 뉴스 2022,12,14

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장락산인(010-9420-9632) KBS 6시내고향 다송원(茶松園) 천연발효식초(7674회, 2022,12,05)

장락산인(010-9420-9632) MBC 생방송 오늘저녁, 다송원 식초(2021,11,26, 1675회)

장락산인(010-9420-9632) KBS 한국인의 밥상, 다송원 천연발효식초(20,05,21, 461회)

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※ 식초 주문 ☞ 다송원(茶松園) 자연발효식초, 長樂山人 010-9420-9632)

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핵융합이란 무엇이며 우리의 에너지 미래를 바꿀 수 있습니까, 21세기 가장 인상적인 과학적 업적 중 하나

제니퍼 그랜홀름(Jennifer Granholm) 에너지부 장관은 화요일 캘리포니아의 로렌스 리버모어 국립연구소(Lawrence

Livermore National Laboratory)가

순 에너지를 얻는 핵융합 반응을 성공적으로 수행했다

(a nuclear fusion reaction that creates a net energy gain)고 발표하면서 이 사건을

①"21세기의 가장 인상적인 과학적 업적 중 하나

(one of the most impressive scientific feats of the 21st century)"라고 칭송했습니다.

결국

②핵융합(Nuclear fusion)은 태양과 우주의 다른 모든 별에 동력을 공급하는 것과 동일한 에너지입니다. 그것을 활용하고 복제

할 수 있다는 것은 언젠가 인류가 화석 연료 연소로 인한 기후 위기에 기여하지 않을 거의 무한한 에너지원을 활용할 수 있다는

것을 의미합니다.

그러나 핵융합이란 무엇이며 캘리포니아의 과학자 팀은 Granholm이 돌파구로 특징지은 것을 달성하는 데 어떻게 성공했습

니까?

태양으로부터 배우기(Learning from the sun)

핵융합은 수소와 같은 가벼운 원소의 두 원자가 가열되고 융합되어 헬륨과 같은 무거운 원소를 형성할 때 발생합니다. 그 과정이

일어나기 위해서는 원자가 극도로 높은 온도와 압력에 노출되어야 합니다. 그 화학 반응이 일어나면 에너지를 발산합니다.

핵분열 대 핵융합(Fission vs. fusion)

핵분열은 전자가 무거운 원자를 쪼개서 에너지를 방출한다는 점에서 핵융합의 반대입니다. 핵분열과 핵융합은 모두 온실 가스

배출 측면에서 청정 에너지를 생산하지만 핵분열에는 눈부신 단점이 있습니다.

③“핵분열 발전소는 불안정한 핵을 생성하는 단점이 있습니다. 이들 중 일부는 수백만 년 동안 방사성입니다.”라고 국제 원자력

기구는 웹사이트에 설명합니다. 반면

④핵융합은 수명이 긴 방사성 핵폐기물을 생성하지 않습니다.”

핵융합 반응의 폐기물 부산물은 핵분열보다 방사능이 훨씬 적고 훨씬 더 빨리 붕괴됩니다.

핵분열보다 핵융합의 장점은 오랫동안 과학자들에게 알려져 왔습니다.

IAEA는 웹사이트에서

⑤“핵융합은 (원자력 발전소에서 사용되는) 핵분열보다 연료 킬로그램당 4배 더 많은 에너지를 생성할 수 있으며

⑥석유나 석탄을 태우는 것보다 거의 400만 배 더 많은 에너지를 생성할 수 있습니다.”라고 밝혔습니다.

레이저 에너지(Laser energy) 홀라움(hohlraum) 1

사진 레이저 에너지(Laser energy) 홀라움(hohlraum) 1

레이저 에너지는 홀라움으로 알려진 원통형 껍질 내부에서 X선으로 변환됩니다. (John Jett 및 Jake Long/Lawrence

Livermore 국립 연구소/Reuters를 통한 유인물)

Laser energy is converted into X-rays inside a cylindrical shell known as a hohlraum. (John Jett and Jake

Long/Lawrence Livermore National Laboratory/Handout via Reuters)

스타파워(Star power)

우주의 별에 동력을 공급하는 화학적 과정을 복제하기 위해 국립 점화 시설(National Ignition Facility)의

⑦연구원들은 세계에서 가장 강력한 레이저(정확히 192개)를 사용하여 작은 실린더 크기의 실린더에 발사하기 전에 강도를

더 압축했습니다. 다이아몬드 안에 소량의 수소가 들어 있는 조약돌.

New York Times가 언급한 2.05메가줄의 에너지로 수소 펠릿을 폭파함으로써 화학 반응이 달성되어 3메가줄의 에너지가 방출되

었습니다.

작은 위업 없음(No small feat)

⑧50개국의 연구원들은 1960년대부터 핵분열 반응의 에너지를 재생산하고 활용하는 방법에 대한 문제를 연구해 왔습니다.

2009년 National Ignition Facility에서 작업이 본격적으로 시작되었을 때 Livermore 연구소는 작업을 설명하는 비디오를 공개

했습니다.

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youtube HOW NIF Works(5:21)

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