핵융합 에너지( 핵분열과 비교)

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[생활과학] 핵융합에너지 (핵분열과 비교) 

 

편리한 생활 > 3. 자원의 활용
3.3 자원의 개발과 보전에 대한 우리의 선택은 무엇인가?
- 기사 "원자력발전 vs 핵융합발전' 과 관련한 문항을 해결한다.
- 한국의 태양 : KSTAR(Korea Supersonducting Tokamak Advanced Research)
   KSTAR에 대한 정보와 최신 뉴스를 소개한다.
   http://www.nfri.re.kr 국가핵융합연구소 > 핵융합광장 > 한국의 뜨는 별
- BBC 다큐 중에 KSTAR 가 최신 핵융합연구 성과물로 소개된 것을 보여줄 수 있다.

1. 기사 [알아봅시다] 원자력발전 vs 핵융합발전 (←원문링크)

- 화석연료 고갈, 지구온난화 문제 해결의 필요성으로 `꿈의 에너지원' 발굴 노력이 계속된다.
- 풍력, 조력, 태양열 등은 주력 에너지 공급원이 되기는 힘들다.
- 세계 10대 에너지 소비국인 우리나라 : 석유소비 7위, 석유 정제능력 5위, 전력소비 12위
- 핵융합은 중수소와 같은 가벼운 원자핵 2개가 핵력이라는 거대한 힘에 의해 충돌해 하나의 다른 원자핵으로 합쳐지면서 막대한 에너지를 발생시킨다. 태양과 같이 스스로 빛을 내는 별들은 바로 핵융합반응을 이용하는 것이다. 별의 중심은 1억도 이상의 초고온이면서 플라즈마 상태인데, 이때 핵융합반응이 일어난다.
- 융합과정에서 질량이 줄어들면서 핵분열 에너지보다 훨씬 큰 양의 에너지가 나오게 된다.
- 융합반응은 핵분열반응과는 비교할 수 없는 초고열을 발생시키기 때문에 견딜 수 있는 용기를 만드는 게 난제 !!!!
- 1억도 이상의 초고온 플라즈마, 핵융합장치, 연료(중수소, 삼중수소)가 필요하다.
- 핵융합발전의 안정성 :  대규모 에너지 유출이 불가능, 저절로 꺼지도록 설계, 고준위 방사성 폐기물 발생이 없고, 방사능의 양도 원자력발전의 0.04%에 그침.
 
[출처/정리] 디지털타임즈 2009-03-28

2. 개념풀이

1) 핵융합에너지
태양과 같이 스스로 빛을 내는 별들은 핵융합반응을 통해 에너지를 발생한다.
핵융합반응은 초고온의 플라즈마 상태에서 가벼운 원자핵들이 융합하여
무거운 원자핵으로 바뀌는 현상이다. 이 과정에서 감소된 질량이 막대한 에너지로
변환되는데, 이를 “핵융합에너지”라고 한다.

2) 플라즈마
일상생활에서 볼 수 있는 고체, 액체, 기체가 아닌 원자핵과 전자가 분리된 제4의 물질상태.
우주의 99%는 플라즈마로 이루어져 있으며, 번개나 오로라 또는 형광등,네온사인 등이 있다.

↑ 2008-11-13 아시아경제) 7월 발표된 KSTAR의 최초 플라즈마. KSTAR 진공용기 내부에서 발생한 플라즈마를 고속카메라로 촬영. 도우넛 모양의 플라즈마가 안정적으로 발생되어 있는 것을 볼 수 있다.

3. Horizon - Can We Make a Star on Earth?