설명: 핵융합과 최근의 돌파구

핵융합은 여러 개의 작은 핵이 하나의 큰 핵으로 결합되어 엄청난 양의 에너지가 방출되는 것으로 정의됩니다.

국립점화시설 표적실 내부. 기술자를 운반하는 서비스 모듈은 왼쪽에서 볼 수 있습니다. 목표물을 고정하는 목표물 포지셔너는 오른쪽에 있습니다.

화요일 캘리포니아에 있는 로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)는 국립 점화 시설(National Ignition Facility)에서 수행된 실험이 핵융합 연구에서 획기적인 발전을 이루었다고 발표했습니다. 실험에서 레이저는 작은 표적이나 연료 펠릿을 가열하는 데 사용되었습니다. 중수소와 삼중수소를 함유한 이 펠릿은 더 많은 에너지를 융합하고 생산했습니다. 팀은 1.3메가줄 이상의 수율을 달성할 수 있었다고 언급했습니다.

Imperial College London의 관성 핵융합 연구 센터의 공동 소장인 Jeremy Chittenden 교수는 BBC.com에 다음과 같이 말했습니다. 주전자 끓이기.

그렇다면 핵융합이란 정확히 무엇일까요?

핵융합은 여러 개의 작은 핵이 하나의 큰 핵으로 결합되어 엄청난 양의 에너지가 방출되는 것으로 정의됩니다. 핵융합은 우리의 태양에 동력을 공급하고 이 핵융합 에너지를 활용하면 무한한 재생 에너지를 제공할 수 있습니다. 2018년 책 Comprehensive Energy Systems는 다음과 같이 언급합니다. 핵융합 에너지는 자원의 고갈되지 않음, 고유한 안전성, 수명이 긴 방사성 폐기물이 없고 CO2 배출이 거의 없는 것과 같은 많은 이점이 있는 미래의 기저부하 에너지로 좋은 선택입니다.

새로운 돌파구는 어떻게 달성되었습니까?

팀은 새로운 진단을 사용하고 레이저 정밀도를 개선했으며 설계를 변경하기까지 했습니다. 그들은 연료 펠릿에 레이저 에너지를 적용하여 태양 중심과 유사한 조건에서 연료 펠릿을 가열하고 가압했습니다. 이것은 융합 반응을 촉발했습니다.

이러한 반응은 알파 입자라고 불리는 양전하를 띤 입자를 방출하여 차례로 주변 플라즈마를 가열했습니다. (고온에서 전자는 원자핵에서 분리되어 플라즈마 또는 물질의 이온화된 상태가 됩니다. 플라즈마는 물질의 네 번째 상태라고도 함)

가열된 플라즈마는 또한 알파 입자를 방출하고 점화라고 하는 자체 지속 반응이 발생했습니다. 점화는 핵융합 반응의 에너지 출력을 증폭하는 데 도움이 되며 이는 미래를 위한 청정 에너지를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

8월 8일 팀은 1.3메가줄 이상의 에너지 출력을 기록했습니다. 연구 결과는 아직 피어 리뷰 저널에 발표되지 않았습니다.

이것은 출력이 이전에 달성한 최고 에너지보다 높기 때문에 획기적인 것입니다. 이전에는 레이저 융합 프로그램이 플라즈마를 완전히 이해할 수 없어 여러 가지 어려움에 직면했습니다. 이제 새로운 기술은 이러한 놀라운 발견을 위한 길을 닦았으며 우리가 올바른 방향으로 가고 있다는 희망을 주기도 한다고 뭄바이 Tata Institute of Fundamental Research의 Ultrashort Pulse High-Intensity Laser Laboratory의 Dr G Ravindra Kumar는 말합니다.

실험에 참여하지 않은 Ravindra Kumar 박사는 발전소가 작동하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였습니다. 발전소가 성공적으로 작동하려면 훨씬 더 많은 에너지를 생성해야 합니다. 그럼에도 불구하고 이는 상당한 진전이자 기술적 돌파구라고 그는 덧붙였습니다.

Imperial의 관성 핵융합 연구 센터의 연구원인 Dr Aidan Crilly는 릴리스에서 다음과 같이 말했습니다. , 별과 초신성에서 발견되는 것을 포함하여… 우리는 또한 물질의 양자 상태와 심지어 빅뱅의 시작에 점점 더 가까워지는 조건에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 더 뜨거울수록 우주의 맨 처음 상태에 더 가까워집니다. .

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