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핵융합
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1. 핵융합에너지
1.1 핵융합 에너지의 필요성
우리가 쓰는 대부분의 에너지는 화석 연료와 우라늄으로부터 얻는다. 화석 연료는 그 양이 한정되어 있어 점차 고갈되고 있으며 사용시 대기를 오염시키고, 우라늄을 쓰는 원자력발전소에서는 방사성 폐기물이 나오기 때문에 환경 오염이 염려된다. 이러한 시점에서 대체 에너지 개발이 시급한데, 21세기 에너지 자원으로 한창 개발 중인 것이 핵융합 발전이다.
1.2 핵융합 에너지의 원리
원자 속에 저장된 에너지를 이용하는 방법에는 두 가지가 있다. 하나는 원자력 발전에서처럼 우라늄과 같은 무거운 원자가 가벼운 원자로 쪼개질 때 나오는 에너지를 이용하는 것인데 이것을 핵분열이라 한다. 다른 하나는 실험실에서 쉽게 만들어지는 보통 수소보다 무거운 수소 원자(중수소와 삼중수소)들이 합해져서 더 무거운 원자인 헬륨으로 변하면 서 나오는 막대한 에너지를 이용하는 것인데 이것을 핵융합이라 한다. 원자핵 반응의 한 가지인 핵융합은 가벼운 원자핵이 합쳐져서 보다 무거운 원자핵으로 바뀌는 현상입니다. 이때 질량이 줄어들고 이 질량에 해갈하는 만큼의 에너지가 나오는데 이 에너지를 무기로 만든 것이 수소 폭탄입니다. 핵융합의 연료인 수소는 우주에 가장 많이 존재하는 원소이다. 30L의 바닷물 속에는 1g의 중수소가 있는데 이 중수소가 핵융합할 경우 10,000L의 휘발유가 탈때 내는 열량을 낼수 있으며, 이것은 80t의 TNT가 갖는 에너지와 같다. 우리가 쓰고 있는 대부분의 에너지의 근원인 태양도 이러한 핵융합으로 에너지를 방출하고 있다. 수소는 거의 무한한 에너지 자원이며 핵융합에 의해서 환경이 오염되지 않는다. 그러나 핵융합 반응이 일어나게 하려면 1억도 정도의 고온이 필요하고 여러 가지 복잡한 장치와 기술이 필요하기 때문에 당장 핵융합 발전을 이용할 수 없지만 21세기에는 핵융합 발전이 성공하게 되어 에너지 문제는 해결되리라고 전망된다.
2.3 핵융합 핵심반응
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2011.05.23
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