미국 과학자들이 오랫동안 도달

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2022년 12월 12일 오전 9:25

이 그림은 양쪽 끝의 구멍을 통해 들어오는 레이저 빔이 있는 홀라움 캡슐 내부의 표적 펠렛을 보여줍니다. 빔은 핵융합이 발생하는 데 필요한 조건으로 목표물을 압축하고 가열합니다. (AP를 통한 로렌스 리버모어 국립 연구소)

(AP를 통한 로렌스 리버모어 국립 연구소)

작성자: 엘라 닐슨, CNN

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(CNN) — 캘리포니아 로렌스 리버모어 국립 연구소의 국립 점화 시설에 있는 미국 과학자들은 처음으로 핵융합 반응을 성공적으로 생성하여 순 에너지 이득을 얻었습니다. 이 프로젝트에 정통한 소식통이 CNN에 확인했습니다.

미국 에너지부는 화요일에 이 돌파구를 공식적으로 발표할 것으로 예상됩니다.

이번 실험의 결과는 화석 연료에 대한 의존도를 종식시키는 데 도움이 될 수 있는 무한한 청정 에너지원을 활용하려는 수십 년간의 탐구에서 큰 진전입니다. 연구자들은 수십 년 동안 핵융합을 재현, 즉 태양에 동력을 공급하는 핵융합을 복제하려고 시도했습니다.

미국 에너지부 장관 제니퍼 그랜홀름(Jennifer Granholm)은 화요일 “주요한 과학적 돌파구”에 대해 발표할 것이라고 국무부가 일요일 발표했습니다. 이 획기적인 성과는 파이낸셜 타임스(Financial Times)에 처음으로 보도되었습니다.

핵융합은 두 개 이상의 원자가 하나의 더 큰 원자로 융합될 때 발생하며, 이 과정에서 엄청난 양의 열 에너지가 생성됩니다.

전 세계의 과학자들은 획기적인 발전을 향해 조금씩 움직이고 있습니다. 지난 2월 영국 과학자들은 핵융합을 생성하고 유지하는 데 있어 이전 기록을 두 배 이상 늘렸다고 발표했습니다.

거대한 자석이 장착된 토카막이라는 거대한 도넛 모양의 기계에서 옥스포드 근처에서 연구하는 과학자들은 기록적인 양의 지속적인 에너지를 생성할 수 있었습니다. 그럼에도 불구하고 그것은 5초밖에 지속되지 않았다.

원자를 융합하는 과정에서 지속되는 열은 에너지 생성을 돕는 열쇠를 쥐고 있습니다.

올해 초 CNN이 보도한 바와 같이 핵융합 과정에서 헬륨과 중성자가 생성되는데, 이는 원래 만들어진 부품보다 질량이 가볍습니다.

사라진 질량은 엄청난 양의 에너지로 변환됩니다. 플라즈마를 빠져나올 수 있는 중성자는 토카막 벽을 감싸는 "담요"에 충돌하고 운동 에너지가 열로 전달됩니다. 이 열은 물을 데우고, 증기를 생성하고, 터빈을 구동하여 전력을 생산하는 데 사용될 수 있습니다.

반응을 일으키는 기계는 심각한 열을 견뎌야 합니다. 플라즈마는 태양 중심부보다 10배 더 뜨거운 섭씨 1억 5천만도에 도달해야 합니다.

핵융합 에너지 활용의 가장 큰 과제는 전 세계의 전기 그리드와 난방 시스템에 전력을 공급할 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 에너지를 유지하는 것입니다.

영국의 한 핵융합 과학자는 CNN과의 인터뷰에서 미국의 획기적인 결과가 유망하지만 핵융합을 상업적 규모로 전기를 생산할 수 있도록 하려면 더 많은 연구가 필요하다는 것을 보여주었다고 말했습니다.

케임브리지 대학 공학과 토니 룰스톤(Tony Roulstone)은 CNN과의 인터뷰에서 “그들은 훨씬 더 나은 결과를 얻기 위해 표적의 설계와 구성, 에너지 펄스의 형태에 대해 연구해 왔다”고 말했다.

“반대 주장은 이 결과가 전기 생산에 필요한 실제 에너지 획득과 수 마일 떨어져 있다는 것입니다. 그러므로 과학의 성공이라 할 수 있지만 유용한 에너지를 제공하기에는 갈 길이 멀다.”

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