핵융합 반응은 우리와 같은 별 안에서 일어나는 반응입니다. 두 개의 작은 원자핵이 결합하여 더 크고 더 많은 원자핵을 생성하는 태양. 안정된. 아래에는 태양에서 수소 사이에서 발생하는 이러한 유형의 반응에 대한 메커니즘이있어 헬륨을 생성합니다.
태양에서 일어날 수있는 수소 융합 반응
그러나 이러한 유형의 핵 반응에서 가장 중요한 측면은 방출되는 에너지의 양입니다. 아이디어를 얻으려면 단지 2의 융합. 10-9중수소의 % (핵에 중성자와 양성자가있는 수소)1 년 동안 전 세계의 에너지 수요를 유지하기에 충분한 양의 에너지를 제공 할 것입니다!
그렇기 때문에 많은 과학자들의 꿈은 융합 반응에서 방출되는 에너지를 활용할 수있는 것입니다. 현재 원자력 발전소에서 사용되는 원자로는 핵분열로, 핵분열은 반 융합 과정이며 적은 양의 에너지를 생산합니다.
제어되지 않은 융합이 이미 사용되었습니다. 수소 폭탄 또는 열핵, 미국은 1952 년 태평양의 환초에서 발사했습니다. 이 폭탄은 "마이크"라고 불리며 히로시마 폭탄의 700 배의 힘을 가졌습니다.
방출되는 많은 양의 에너지 외에도 혜택 에너지를 생성하기 위해 핵융합을 사용하는 것은 이러한 반응에 사용되는 물질은 쉽게 얻을 수 있습니다., 중수소는 물 분자에서 발견되기 때문에, 삼중 수소 (양성자를 갖는 수소 동위 원소) 그리고 핵에서 두 개의 중성자)는 리튬에서 얻을 수 있으며 리튬은 자연적으로 발생하는 금속입니다.
또 다른 요인은 핵분열과 달리 핵융합 생성물은 방사성 물질이 아니므로 환경 변화를 일으키지 않는 "깨끗한"유형의 에너지로 간주됩니다.
그러나 에너지를 생성하는 데 사용 되려면 제어 된 반응이어야합니다. 장애:
융합이 효과적이기 위해서는 섭씨 1 억도 정도의 온도를 가진 지역이있는 태양 에서처럼 고온이 필요합니다! 이 많은 양의 에너지는 단결 될 핵의 양전하에서 발생하는 반발력을 극복하는 데 필요합니다.
현재 이것은 핵융합 반응의 트리거 역할을하는 원자 폭탄의 제어 된 핵분열 반응에서 방출되는 에너지를 통해 달성됩니다.
발생하는 또 다른 문제는 섭씨 수천도의 재료로 제어 된 방식으로 작업하는 방법입니다. 그러한 고온을 견딜 수있는 원자로를 만드는 데 어떤 재료를 사용할 수 있습니까?
또한 핵융합 반응에서 방출되는 에너지의 빠른 흐름이 필요합니다.
이 분야의 연구로 인해 Tokamak, 오늘날 연구용으로 만 사용됩니다. 가장 유명한 것은 섭씨 1 억 도의 온도에서 작동하는 미국 프린스턴에있는 것입니다. 아래는 매주 체코 프라하에서 열린 IPP의 Tokamak COMPASS입니다. 체코 과학 아카데미가 11 월 2 일에 조직 한 과학 기술 2012:
프라하에서 열린 IPP의 Tokamak COMPASS[2]
이 원자로에서는 매우 강한 자기장이 생성됩니다. 중수소와 삼중 수소 가스가 주입되고 섭씨 수천도까지 가열되어 반응합니다. 전류가 흐르고 강한 자기장이 발생하기 때문에 벽과 접촉하지 않고 반응기 내부의 튜브에 플라즈마가 형성됩니다.
소련에서 인쇄 된 위의 우표는 1987 년경 토카막 핵융합 장치를 보여줍니다.[3]
그러나 현재까지 그러한 원자로에서 유용한 에너지를 얻는 방법은 아직 발견되지 않았습니다. 플라즈마가 갇혀있는 자기장을 활성화하는 데 소비되는 에너지는 원자로 내부의 융합에서 얻은 에너지보다 여전히 더 큽니다.
* 이미지 크레딧 :
[1] 저자: 마이크 개렛/위키 미디어 커먼즈
[2] 나탈리야 시간/ Shutterstock.com
[3] 짐 프 루이 트/Shutterstock.com
작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reator-fusao-nuclear.htm