핵융합에너지는 뭘 말하는건가요?

Question

핵융합에너지가 현재의 친환경 에너지인 태양광,풍력등과는 비교가 안될 정도로 무한한 에너지 발생시키는 기술자원이라고 하는데 이게 뭔가요?

꾸준한독서가 · Accepted Answer

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.핵융합 에너지는 원자핵이 융합하여 더 무거운 핵을 형성하는 과정에서 엄청난 양의 에너지를 방출하는 과정입니다. 이것은 수소 핵이 융합되어 헬륨을 형성하는 태양과 다른 별에 동력을 공급하는 것과 동일한 과정입니다.핵융합의 기본 원리는 열과 압력을 이용하여 수소와 같은 가벼운 원자의 핵을 강제로 결합시켜 더 무거운 원자로 융합시키고 그 과정에서 많은 양의 에너지를 방출하는 것입니다. 핵융합을 이루기 위해서는 원자핵을 별의 핵에서 발견되는 온도인 섭씨 수백만도까지 가열해야 합니다. 이 온도에서 핵은 자연적인 반발력을 극복하고 강한 압력에 의해 함께 힘을 받습니다.핵융합은 거의 무제한의 깨끗하고 안전한 에너지원을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 핵융합 반응에 사용되는 연료는 풍부하고 쉽게 구할 수 있으며, 생성되는 폐기물은 방사능이 적고 핵분열로 생성되는 폐기물에 비해 반감기가 훨씬 짧습니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.원자핵이 융합하는 과정에서 줄어든 질량은 에너지로 변환됩니다.물질이 바뀌는데 양성자 수와 중성자 수가 반응 전후 같을 수 없습니다.모든 원자핵은 중성자 전하가 0이므로 원자의 전자가 나가면서 양전하를 띠는 원자가 되는데 본래라면 원자핵은 서로 충돌하기 전에 전자기력에 의한 척력이 작용해 서로 결합할 수가 없습니다. 하지만 초고온으로 가열되어 원자핵의 운동 에너지가 매우 높아지면 이 척력을 이겨내고 원자핵이 충돌되며, 이렇게 원자가 가까워지면 그 이후부터는 강한 핵력이 작용해 원자핵이 서로 결합하게 됩니다.이 결합 과정을 핵융합이라 하고 이때 충돌하기 전 두 원자핵을 합친 질량보다 생성된 원자핵의 질량이 더 작은데, 그 질량 차만큼 에너지가 발생합니다.핵 융합에너지는 원료로 쓰이는 수소를 바닷물에서 무한하게 구할 수 있어 자원량에 구애받지 않고, 바닷물 1리터를 이용하여 석유 300리터에 상응하는 에너지를 만들 수 있습니다. 또한 탄소가스가 배출되는 않고 폐기물도 나오지 않는 장점이 있어 고효율 친환경의 미래에너지라고 불리고 있습니다. 하지만 태양과 같은 높은 열과 압력을 가진 플라즈마 상태를 유지하고 또 플라즈마 상태를 가둬두는 것이 어려운 문제인데. 하지만 한국의 핵융합장치 KSTAR는 2008년 최초 플라즈마 발생에 성공, 작년에는 720kA급 플라즈마 전류로 6.7초 동안 안정적으로 운전하는데 성공하여 상용화에 한 걸음씩 다가서고 있습니다

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