독일, 핵융합 발전의 꿈에 새로운 희망을 주입

독일 과학자들은 수요일에 수소 플라즈마를 성공적으로 포함 해 유엔 핵융합 발전의 꿈에 한 발 더 가까이 다가 가게했다.

연방 수상 앙겔라 메르켈 (Angela Merkel)은 Wendelstein 7-X 스텔라제 (W7-X)의 빨간 버튼을 누르고 6,000 마이크로파의 힘으로 수소를 가열하는 반응 카운트 다운을 시작했습니다. 혈장은 단 몇 분만 지속되었습니다. 실험은 성공으로 예고되었습니다.

핵융합은 오늘날 원자력 발전소에 힘을주는 분열과 반대되는 반응입니다. 핵분열 원자로가 무거운 우라늄 원자를 분해하고 그 과정을 통해 방출되는 에너지를 포착하는 동안 핵융합 동력은 두 개의 더 가벼운 원자를 부수고 더 무거운 하나를 형성하는 것을 포함한다.

수소 융합은 태양과 별의 힘입니다. 지구상에 융합 발전소를 건설하는 것은 작은 태양을 만들어 우리 세계에 포함시키는 것과 같습니다. 별의 덩어리로 인한 압력이 쇄도하지 않으면이 행성에서 반응을 시작하는 데 필요한 온도가 태양의 중심에서 발견되는 온도보다 몇 배 더 높아야하기 때문에 매우 어려운 작업입니다.

핵융합의 위험이없고 낭비가 거의없는 바닷물 연료로 핵융합이 세상에 여러 번 힘을 실어 줄 수 있습니다. 그렇게 느린 진전에도 불구하고 목표가 너무 많은 글로벌 리소스를 소비했다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

ITER로 알려진 국제 노력 중 하나는 현재까지 수십억 달러의 비용이 소요되었으며 좌절과 지연으로 어려움을 겪었습니다. 일단 2016 년까지 플라즈마를 생산할 것으로 예상되면, 그 목표는 아마도 무한정 추진 될 것입니다.

"ITER에서 적절한 플라즈마를보기 전에 내 전문 직업을 바치려고한다."라고이 물리학자가 말했다. 뉴요커.

Greifswald에있는 Plax Physics의 Max Planck Institute에 위치한 독일의 이니셔티브는 ITER와 동일한 목표를 가지고 있습니다: 안정적이며 수소 핵융합 반응을 포함합니다. 그러나 두 개의 다른 장치를 기반으로합니다.

융합 반응은 플라즈마로 알려진 과열 된 이온화 가스의 생성을 수반한다. 섭씨 수백만에 이르면 플라즈마가 너무 뜨거워 지구의 어떤 물질에도 포함될 수 없습니다. 이 플라즈마를 담는 방법에 대한 가장 좋은 아이디어는 강력한 과냉 된 자석에 의해 진공 상태에서 도넛 형태로 순환시키는 것입니다. 이 장치의 두 가지 주요 디자인은 토카막 및 스텔라 레이터입니다 (아래 참조).

ITER의 토대가되는 토카막은 1950 년대에 소비에트 물리학 자들에 의해 처음 제안되었다. 스텔라 레이터보다 디자인이 간단하지만 작동이 훨씬 더 복잡합니다.

독일 실험에서 특색을 이루었던 스텔라레이터는 훨씬 더 복잡한 디자인을 가지고 있었고 1980 년대에만 사용 가능했던 슈퍼 컴퓨팅 능력 없이는 만들 수 없었습니다.

이번 주 독일에서의 성공은이 별의 역할이 상업적 핵융합 경쟁에서 토카막을 따라 잡을 가능성이 있으며 심지어는 훨씬 능가 할 것이라는 신호입니다.

독일의 W7-X는 4 억 4000 만 달러의 비용이 든다. 프로젝트 전반적으로 20 년 동안 10 억 달러 이상의 비용이 소요되었습니다. 목표는 장시간, 최대 30 분 동안 수소 융합 반응을 유지할 수 있도록 장치를 상승시키는 것입니다. 과학자들은 2025 년까지 이정표에이를 수 있기를 희망한다.