핵 융합은 우주 탐사에 혁명을 일으킬 가능성이있는 강력한 에너지 원입니다. 융합 반응은 2 개의 원자 핵이 결합되어 단일 핵을 형성하여 공정에서 상당한 양의 에너지를 방출 할 때 발생합니다. 이 에너지는 전기를 생성하거나 우주선을 추진하는 데 사용될 수 있습니다.
퓨전 추진 시스템은 여전히 개발 중이지만 전통적인 화학 추진 시스템에 비해 몇 가지 잠재적 이점을 제공합니다. 퓨전 추진 시스템은 화학 추진 시스템보다 훨씬 더 많은 추력을 생성 할 수 있습니다. 즉, 우주선을 훨씬 빠른 속도로 가속화 할 수 있습니다. 또한 퓨전 추진 시스템은 화학 추진 시스템보다 훨씬 더 오랜 시간 동안 작동 할 수 있으므로 행성 간 여행과 같은 장기 임무에 이상적입니다.
융합 추진이 작동하는 방법
융합 추진 시스템은 퓨전 반응에서 방출 된 에너지를 사용하여 추진제 가스를 가열함으로써 작동합니다. 그런 다음 가열 된 추진제 가스는 노즐을 통해 팽창하여 추력을 만듭니다. 융합 추진의 기본 원리는 다음과 같습니다.
1. 연료 분사 :첫 번째 단계는 융합 반응에 사용되는 수소의 두 동위 원소 인 중수소와 삼중 수소의 혼합물을 반응기에 주입하는 것입니다.
혈장 제한 :이어서 중수소 및 삼중습 원자를 고온으로 가열하고 이온화하여 혈장을 만듭니다. 융합 반응을 유지하기 위해 혈장은 자기장 내에 제한되어야한다.
3. 융합 반응 :혈장이 뜨겁고 밀도가 높으면 중수소 및 삼중습 원자는 융합 반응을 겪어 공정에서 상당한 양의 에너지를 방출합니다.
4. 추진제 가열 :융합 반응에서 방출 된 에너지는 수소 또는 헬륨과 같은 추진제 가스를 가열하는 데 사용됩니다.
5. 노즐 확장 :가열 된 추진제 가스는 노즐을 통해 팽창하여 추력을 생성하고 우주선을 앞으로 추진합니다.
융합 추진의 도전
실제 퓨전 추진 시스템을 개발하는 것은 어려운 작업입니다. 극복해야 할 주요 과제 중 일부는 다음과 같습니다.
* 고온 :융합 반응은 일반적으로 섭씨 1 억도 범위의 매우 높은 온도를 필요로합니다. 이로 인해 이러한 온도를 견딜 수 있고 여전히 무결성을 유지할 수있는 재료를 찾기가 어렵습니다.
* 자기 감금 :자기장 내에 혈장을 제한하는 것은 복잡한 작업입니다. 자기장은 혈장을 제자리에 고정시킬 정도로 강해야하지만 융합 반응이 발생하는 것을 방지 할 정도로 강하지 않아야합니다.
* 연료 효율 :융합 반응이 항상 100% 효율적인 것은 아니기 때문에 반응에서 방출 된 일부 에너지가 낭비됩니다. 이것은 퓨전 추진 시스템을 다른 유형의 추진 시스템보다 덜 효율적으로 만들 수 있습니다.
결론
퓨전 추진은 우주 탐사에 혁명을 일으킬 가능성이 있지만, 현실이되기 전에 극복해야 할 많은 도전이 여전히 있습니다. 그러나 융합 추진의 잠재적 이점은 너무 커서이 분야에서 연구를 계속하려는 노력의 가치가 있습니다.
