핵 융합로의 진공

 

프로토타입으로서의 태양

지구 온난화와 기후 변화가 계속됨에 따라 대체 에너지 원으로서 청정 에너지에 대한 필요 및 수요가 증가하고 있습니다. 과학자들은 태양의 예를 따라 에너지를 생성하기 위해 지구에 태양을 복제하기 위해 수년 동안 노력해왔습니다. 여기에는 수소 핵이 융 합되어 헬륨 핵을 형성하는 것이 포함되며 다시 말해 핵융합이 이루어져야 하는 것입 니다 . 가장 어려운 점은 태양의 조건이 지구와 완전히 다르기 때문에 태양계의 중심 에 있는 별에 나타나는 극단적인 조건을 재현하는 일입니다.

핵융합의 원리
섭씨 약 6,000도의 표면 온도가 태양에서 도달하는 핵융합의 원 리를 취하고, 에너지를 생성하기 위해 지구에서 이를 사용하려 면 태양의 반응을 재현해야 합니다. 태양이 진공으로 둘러싸여 있기 때문에 재현 과정에서 진공 기술이 중요한 역할을 합니다.

핵 융합로로 알려진 대규모 실험 구조물은 지구에서 태양 조건을 재현하는 데 사용됩니다.

핵 융합로는 원자핵이 열핵 반응에서 제어된 방식으로 서로 융합 되는 기술 플랜트입니다. 핵융합 과정의 목표는 원자핵이 서로 융합될 때 막대한 양의 에너지가 방출되기 때문에 전기를 생산하 는 것입니다.

현재 널리 사용되는 두 유형의 원자로, 즉 토카막 및 스텔라레이 터 원자로가 있습니다. 두 유형의 원자로는 모두 기본적으로 동 일한 원리로 작동합니다. 차이점이 있다면 자기장을 생성하는 코 일의 모양과 배열이 다릅니다. 두 유형에는 모두 수소 또는 수소 동위 원소를 섭씨 1억 5,000만도까지 가열하는 과정이 포함됩니 다. 다른 입자 또는 벽과 접촉하면 열이 빠져 나가기 때문에 이렇 게 높은 열을 발생시키려면 플라즈마가 진공 상태에서 자유롭게 부동해야 합니다. 따라서 초전도 전자석의 도움으로 강도가 최대 10테슬라에 이르는 자기장이 생성되는 경우가 많습니다. 그런 다 음 플라즈마는 전기 가열 또는 전자기파에 의해 가열되면서 최상 의 경우에서 핵융합을 일으킵니다.

2014년 3월 기본 설치 단계 완료 직전의 Wendelstein 7-X
2014년 3월 기본 설치 단계 완료 직전의 Wendelstein 7-X(사진: IPP, Beate Kemnitz)

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