왜 우리는 핵 융합을 사용하여 아직 전력을 창출하지 않습니까?

우리가 핵 융합을 사용하여 전력을 생성하지 않는 주된 이유는 융합 반응을 유지하는 것이 엄청나게 어렵 기 때문입니다. 에너지 요구 사항은 매우 높으며 이러한 고온을 견딜 수있는 재료를 찾기가 어렵습니다. 또한, 우리는 융합 반응을 유지하기 위해 많은 과도한 에너지가 필요하지만, 혈장을 자체 배신하여 안정적이고 안전 할 수있는 방법을 찾지 못했습니다.

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전 세계의 원자력 발전소는 원자가가 더 작은 원자로 분리되어 에너지 방출과 함께 다른 것들에 전원을 공급하는 데 사용되는 핵 핵분열의 원리에 대해 노력하고 있습니다. 이미 알고 있듯이 핵 융합은 핵분열과 반대입니다. 또한 핵분열과 마찬가지로 막대한 양의 전력을 생성 할 수 있습니다.

핵 융합과 핵분열 모두 에너지를 생성합니다.

전력을 생성 할 때 Fusion이 실제로 핵분열보다 더 나은 내기라는 사실에 놀랄 것입니다.

왜

퓨전은 여러 가지 방법으로 핵분열보다 훨씬 낫습니다. 첫째, 핵 융합은 핵분열보다 연료가 적습니다. 게다가, 퓨전은 연료로 중수소 (수소의 동위 원소)를 사용하여 수행되며, 이는 본질적으로 매우 풍부합니다. 대조적으로, 핵분열 (우라늄, 플루토늄 또는 토륨)에 필요한 연료는 얻기가 매우 어렵고 미친 듯이 비쌉니다!

또한, 핵분열과 달리 핵 융합은 방사성 폐기물을 생성하지 않습니다. 그것은 헬륨 원자 만 부산물로 생성하며, 실제로 다양한 방식으로 우리의 이익을 위해 사용할 수 있습니다.

Fusion은 핵분열이 가능한 방식으로 도망자 연쇄 반응을 일으키지 않기 때문에 핵 융합의 경우 붕괴의 위험이 거의 없습니다.

따라서 퓨전이 너무 많고 많은면에서 핵분열보다 더 좋으면 퓨전을 사용하여 이미 전력을 생산하지 않는 이유는 무엇입니까?

핵 융합으로 인한 전력 생성과 관련된 도전

과거에 우리를 막았던 몇 가지가 아니라 몇 가지가 있으며, 우리가 여전히 핵 융합을 사용하여 확실하게 권력을 생산하는 것을 불가능하게 만들고 있습니다. 다음 중 일부를 살펴 보겠습니다.

엄청나게 높은 에너지 요구 사항

우리가 퓨전으로부터 힘을 활용할 수 없었던 가장 큰 이유 중 하나는 에너지 요구 사항이 믿을 수 없을 정도로 높고 끔찍하기 때문입니다.

융합이 발생하려면 섭씨 100,000,000도 이상의 온도가 필요합니다. 그것은 태양의 핵심 온도의 6 배 이상입니다. 실험 융합 반응기가 존재하고 작동한다는 점에 유의해야합니다! - 그러나 그들은 생산하는 것보다 더 많은 힘을 소비하여 기본적으로 퓨전을 사용하여 전력을 생성하는 목적을 물리칩니다.

내 말은, 원자로를 실행할 때는 아무런 에너지를 더 많이 먹이면 원자로를 실행하는 데 어떤 점이 없습니까?

재료 요구 사항

융합 반응을 시작하기위한 에너지 요구 사항은 믿을 수 없을 정도로 높을뿐만 아니라 반응을 견딜 수있는 재료를 찾기가 매우 어렵습니다. 예를 들어, 높은 온도로 가열 될 때 싹 트지 않는 특수 재료가 필요합니다. 또한 전체 설정을 냉각시키기 위해 많은 액체 헬륨이 필요합니다.

융합 반응 유지 및 함유

많은 초과 가 필요합니다 융합 반응이 시작되면 계속 유지하기 위해 에너지. 따라서 초기 반응으로 충분한 과도한 에너지를 만들 수있어 다른 원자가 융합을 돕도록 도와줍니다. 그 외에도 전체 반응을 수용하기 위해 매우 복잡하고 복잡하며 밀도가 높은 설정이 필요합니다. 오늘날 우리는 tokamak 라는 기계에서 퓨전 반응을 수행합니다. .

Tokamak은 Fusion의 힘을 활용하도록 설계된 실험적인 기계입니다. (Photo Credit :iter.org)

Tokamak은 반죽 모양의 진공 챔버로 구성됩니다. 가스는이 챔버로 펌핑되고 ​​전기가 중심을 통해 흐르면 가스가 전하되어 혈장을 형성합니다. 이 혈장은 매우 강한 자기장에 의해 챔버 내에 포함됩니다.

혈장의 형성은 우리가 원하는 것이기 때문에 좋은 일이지만 혈장은 전도성이 매우 높습니다. 본질적으로, 그것은 주위를 확대 할 때 자체 전자기 전류와 필드를 형성하기 시작하여 챔버 내에 포함시키려는 자기장을 방해합니다. 우리는 아직 혈장 전류 자체 포함하는 신뢰할 수있는 방법을 찾지 못했고 안정적이고 안전 할 수 있습니다.

우리는 또한 융합 반응이 유지되기 위해 오랫동안 그러한 많은 양의 열을 견딜 수있는 재료를 찾아야합니다.

야금 문제

융합 반응은 반응기 벽에 닿는 고 에너지 중성자를 생성합니다. 혈장에 직면하는 반응기의 층은 첫 번째 벽 라고합니다. . 이런 종류의 방사선은 일반적으로 스틸에 사용되는 대부분의 합금 요소를 방사성이되도록합니다.

현재, 우리는 벽이 경험할 극한의 조건을 견딜 수 있도록 퓨전 반응기를 구축하는 데 어떤 재료를 사용해야하는지 정확히 알지 못합니다.

예산 및 사회적 낙인

마지막으로 의무적 인 돈 문제입니다. 원자력과 관련된 것은 일반적으로 대중에게 팔리는 힘든 아이디어로 간주됩니다. 핵 융합에 대한 베팅은 보증으로 수십억 달러의 투자를하는 것과 유사합니다. 성공의.