핵분열 에너지와 핵융합 에너지 차이?

Question

안녕하세요. 우리나라가 원전에 경쟁력이 있다고 뉴스에서 많이 보입니다. 여기서 원자력이란 핵분열인가요 핵융합인가요? 둘의 차이가 궁금합니디.

Answer 1

핵분열이 우라늄 같은 무거운 원소가 쪼개지면서 에너지를 내는 반응인데 비해, 핵융합은 수소 같은 가벼운 원소들이 합쳐지면서 에너지를 내는 반응을 뜻합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

결과적으로 핵융합은 두 물질이 합쳐져 하나의 물질이 되면서 에너지가 방출되고, 핵분열은 한물질이 쪼개지면서 발생하는 에너지를 의미합니다.

핵융합 반응은 원자(원자핵) 2개가 더 큰 원자(원자핵)이 되는 반응입니다. 이 과정에서 반응전 원자(원자핵) 2개의 질량을 더하면 반응 후 원자(원자핵) 질량보다 큰 것을 알 수 있는데, 반응 과정에서 질량 손실이 에너지(빛, 열)로 변한 것이죠. 이를 핵융합반응이라고합니다. 이 때 손실된 질량이 에너지로 변하는 과정은 E=mc^2을 통해 계산할 수있습니다.

핵분열은 불안정한 원자(우라늄-235과 같은)에 중성자를 충돌시켜 불안정한 원자가 다른 원자로 변하며 결손되는 질량이 발생하는데, 이 결손된 질량이 에너지로 전환됨에 따라 에너지를 얻어지는 것입니다. 불안정한 원자에 중성자를 충돌 시킴으로써 붕괴를 시키는데, 이 반응이 연쇄적으로 일어나 많은 양에 에너지를 얻을 수 있습니다. 이 때 질량 손실에 의해 얻어지는 에너지는 E=mc^2에 의해 계산할 수 있습니다. 만약에 1g의 질량 결손만으로 9000만 줄(J)의 에너지가 발산됩니다.