핵분열은 원자력? 핵융합은 무엇인가요?

Question

안녕하세요.

핵분열은 원자력발전이지요?

그렇다면, 핵 융합은 무엇인가요?

핵 융합은 핵분열발전처럼 위험하지는 않나요?

궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.

현재 핵발전은 핵분열을 통한 형태입니다.

핵융합은 태양이 에너지를 만들고 있는 방식입니다.

엄청난 고온으로 올라가기 때문에

현재 인류의 기술로는 그 온도를 버틸 수 있는 물질을 못 만들고 있습니다.

만약 핵융합을 할 수만 있다면 우리는 에너지 문제에서 해방되고요,

안전도 핵분열에 비할 수 없을 정도로 안전합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

핵분열은 원자력발전의 원리입니다. 핵분열은 무거운 원자핵을 작은 원자핵으로 분열시키는 과정입니다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. 핵융합은 가벼운 원자핵을 하나의 큰 원자핵으로 합치는 과정입니다. 이 과정에서도 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. 핵분열발전은 우라늄이나 플루토늄과 같은 무거운 원자핵을 사용합니다. 핵분열 과정에서 방출되는 에너지는 물을 끓여 증기로 만들어, 터빈을 돌려 전기를 생산하는 데 사용됩니다. 핵융합발전은 수소나 헬륨과 같은 가벼운 원자핵을 사용합니다. 핵융합 과정에서 방출되는 에너지는 빛과 열로 변환됩니다. 빛은 태양의 에너지를 생성하는 원리와 같습니다.

Answer 3

네, 핵분열은 원자력 발전의 한 형태입니다. 핵분열은 원자핵이 분열하여 두 개의 작은 원자핵으로 분해되는 과정으로, 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 원자력 발전소에서 전기를 생산하는 데 사용됩니다.

반면, 핵 융합은 원자핵이 서로 결합하여 더 큰 원자핵을 만드는 과정입니다. 이 과정 역시 막대한 양의 에너지가 방출되는데, 핵 융합은 태양과 같은 별에서 일어나는 과정으로 장기간동안의 고온과 고압이 필요합니다.

핵 융합과 핵분열은 물리적으로는 서로 반대되는 과정이지만, 핵분열과 달리 핵 융합은 상대적으로 안전한 에너지 생산 방법으로 간주됩니다. 이유는 다음과 같습니다:

1. 연료의 종류: 핵분열은 일반적으로 우라늄 등의 중량원소를 사용하는 반면, 핵 융합은 가벼운 원소인 수소와 그 동위원소들을 사용합니다.

2. 발생하는 폐기물: 핵분열에서는 방사성 폐기물이 발생할 수 있는 반면, 핵 융합에서는 방사성 폐기물이 거의 발생하지 않습니다.

3. 안정성: 핵 융합은 고온과 압력을 유지하는 것이 어렵기 때문에 지구상에서 일어나기 어려운 과정입니다. 그렇기 때문에 핵 융합을 유지하기 위한 조건이 충족되지 않으면 반응이 멈추게 되며, 급격한 에너지 방출로 인한 재앙적 사고가 일어나지 않습니다.

핵 융합은 현재까지는 상당한 기술적 어려움을 겪고 있어 상용화되지는 않았지만, 장기적으로는 깨끗하고 안전한 에너지 소스로 활용될 가능성이 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

핵융합이란 가벼운 핵(nucleus)들이 결합하여 보다 무거운 핵이 되는 것을 말한다. 철원자 핵보다 가벼운 핵은 핵자당의 결합에너지(binding energy)가 질량이 작을수록 낮아서 보다 무거운 핵으로 될 때 더 안정한 핵이 될 수 있다. 이때의 결합에너지의 차이는 질량결손(mass defect)으로 나타날 만큼 크고 그 결과로 막대한 에너지를 방출한다. 철원자 핵보다 무거운 핵들도 외부에서 에너지가 주어지고 두 핵의 결합이 확률적으로 가능한 상황이 만들어지면 융합이 일어날 수 있다. 일단 융합이 되면 두 핵으로 나뉘었을 때 에너지가 더 낮아진다고 해도 쉽게 쪼개지지 않는다

Answer 5

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

핵융합은 핵분열과 달리 연쇄반응이 일어나지 않아서 핵분열발전처럼 위험하지 않습니다. 핵분열발전은 연쇄반응이 일어나기 때문에 원자로에서 사고가 발생하면 연쇄반응이 멈추지 않고 계속해서 진행되어 폭발이 일어날 수 있습니다. 그러나 핵융합은 연쇄반응이 일어나지 않기 때문에 원자로에서 사고가 발생해도 연쇄반응이 멈추고 폭발이 일어나지 않습니다. 또한, 핵융합은 핵분열발전보다 연료가 훨씬 풍부합니다. 핵분열발전의 연료인 우라늄은 지구에 매우 적은 양만 존재하지만, 핵융합의 연료인 수소는 지구에 풍부하게 존재합니다. 이 때문에 핵융합은 핵분열발전보다 더 오랫동안 사용할 수 있습니다.