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핵융합 에너지 효율성은 어느정도인가? 핵융합은 태양과 같은 별에서 일어나는 반응을 지상에서 재현하여 에너지를 생산하는 기술입니다. 핵융합 에너지는 높은 에너지 밀도와 환경 친화적인 특성으로 인해 차세대 에너지원으로 주목받고 있습니다. 핵융합 반응의 에너지 방출 핵융합 반응에서는 가벼운 원자핵이 결합하여 더 무거운 원자핵을 형성하는 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. 예를 들어, 중수소(D)와 삼중수소(T)의 핵융합 반응은 질량 대비 약 3.5%의 에너지를 방출합니다. 핵융합 에너지 효율의 이론적 한계 핵융합 반응의 에너지 효율은 아인슈타인의 질량-에너지 등가 원리(E=mc^2)에 의해 결정됩니다. 이론적으로는 반응물의 질량 대비 최대 0.7%까지 에너지로 전환될 수 있습니다. 이는 화석 연료나 핵분열 반응에 비해 매우 높은 수치입니다..
핵융합 발전의 폐기물: 친환경 에너지원의 과제 핵융합 발전은 기존의 화석 연료나 핵분열 발전과 비교했을 때 환경 친화적인 에너지원으로 알려져 있습니다. 하지만 핵융합 발전 역시 일정량의 폐기물을 발생시킵니다. 핵융합 반응에서 발생하는 폐기물 핵융합 반응에서는 주로 중수소(D)와 삼중수소(T)가 사용됩니다. 이 반응의 결과로 헬륨과 고에너지 중성자가 발생합니다. 중성자는 반응기 벽과 상호작용하여 방사화를 유발할 수 있습니다. 방사화된 구조물과 부품고에너지 중성자에 장기간 노출된 핵융합 반응기의 구조물과 부품은 방사화됩니다. 이는 해체 과정에서 방사성 폐기물로 다뤄져야 합니다. 하지만 핵분열 발전소에 비해 방사능 수준이 낮고 반감기가 짧은 편입니다. 삼중수소의 관리 핵융합 반응에 사용되는 삼중수소는 방사성 동위원소입니다. 삼중수소의 누출은 환경과 인체에..
핵융합 발전 과정: 미래 에너지원의 희망 핵융합 발전은 태양과 같은 별에서 일어나는 반응을 지상에서 재현하여 에너지를 생산하는 기술입니다. 이 기술은 환경 친화적이고 지속 가능한 에너지원으로 주목받고 있습니다. 핵융합 반응의 원리 핵융합 반응은 가벼운 원자핵이 결합하여 더 무거운 원자핵을 형성하는 과정에서 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 대표적인 예로는 수소의 동위원소인 중수소(D)와 삼중수소(T)가 결합하여 헬륨을 만드는 반응이 있습니다. 플라즈마의 생성과 가열 핵융합 반응을 일으키기 위해서는 높은 온도와 압력이 필요합니다. 이를 위해 연료를 이온화시켜 플라즈마 상태로 만듭니다. 플라즈마는 자기장이나 레이저를 사용하여 가열되며, 온도는 수천만 도에 이릅니다. 토카막 장치와 자기 폐쇄 가열된 플라즈마는 토카막이라는 도넛 모양의 장치에 갇히게 ..