(거의) 무제한의 에너지원 - ITER 융합 플라즈마는 진공에서 떠 있습니다.

(거의) 무제한의 에너지원 - ITER 융합 플라즈마는 진공에서 떠 있습니다.

ITER 융합 실험로를 통해 2035년부터는 태양이 지구로 내려올 것으로 예상됩니다. 이를 통해 수소핵을 융합하여 거의 무한대의 에너지원을 활용할 수 있습니다. 진공은 핵 융합을 발생 및 제어하는 데에서 필수입니다.
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수소 원자가 헬륨으로 변환될 때 막대한 양의 에너지가 방출됩니다. 이러한 공정에서는 온실 가스 또는 무한한 방사성 폐기물이 발생하지 않습니다. 중성자 충격은 시스템의 특정 금속 요소에서 최소한의 방사능만을 발생시키며, 이는 기술적 수단으로 손쉽게 제어할 수 있습니다.

인류의 문제 중 하나에 대한 해결책?

이러한 에너지원을 활용하면 인류의 가장 시급한 문제를 한 번에 해결할 수 있으며 이 프로젝트에서는 인류의 다양한 요소가 중요한 역할을 하여 EU 및 스위스, 미국, 중국, 한국, 일본, 러시아, 인도는 이례적인 전 세계 협력 활동을 통해 협력하고 있습니다. 이러한 협력은 미하일 고르바초프 및 로널드 레이건 대통령 시절로 거슬러 올라가 오래전에 시작되었습니다. 프랑스 남부의 카다라슈가 ITER(라틴어로 '길'이라는 뜻) 소재지로 선정되었습니다.

태양은 융합을 통해 에너지원을 확보합니다. 지구에서는 중심 별의 코어보다 훨씬 높은 섭씨 1,500만도의 온도에서 이러한 반응이 발생합니다. 지구의 물질 중 이러한 온도를 견딜 수 있는 물질은 없으며, 그렇기 때문에 융합 물질인 '수소-헬륨 플라즈마'가 매우 강력한 자기장에 의해 부유하게 됩니다. 반응은 진공 챔버에서 수행됩니다. 완료 시 이는 지구 상에서 최대가 될 것입니다. 그리고 500톤 규모의 세그먼트 9개로 구성됩니다.

챔버 세그먼트에서의 누설 테스트

조립하기 전 누설 점검이 수행됩니다. 이러한 점검 또한 진공 상태에서 수행됩니다. Busch(부쉬)는 ITER 테스트를 위한 강력한 진공 펌프 2대를 공급했습니다. 향후에는 전체 진공 챔버를 배기하기 위해 대량의 강력한 진공 펌프가 필요할 것입니다. 실험로는 2025년 완성될 것으로 예상되며, 이후에는 시범 운전이 시작될 예정입니다. 현재 계획은 2035년 자가 부유 융합 반응의 운영을 시작하는 것입니다.

고온 플라즈마를 부유시키는 매우 강력한 자기장은 초전도 코일에 의해 생성됩니다. 이러한 코일은 절대 0도보다 몇 도 높은 온도로 냉각되어야 합니다. 이러한 극한의 온도를 유지하기 위해 코일은 직경이 29m인 단열 진공 챔버인 저온 유지 장치 내에 위치합니다.

두 개의 원자 핵이 융합될 때는 막대한 양의 에너지가 방출됩니다. 이는 초기 핵의 질량이 방출되는 중성자를 포함하여 생성된 핵의 질량보다 크기 때문입니다. 아인슈타인의 공식 E=m⋅c2 에 따르면 에너지와 질량은 항상 동일합니다. 융합 반응에 의해 감소되는 질량은 방출되는 에너지에 해당합니다.

지구 상에서, 이러한 반응은 수소 동위 원소 중수소 및 삼중 수소를 사용하면 최상의 결과를 달성할 수 있습니다. 이러한 원소가 융합될 때 헬륨 핵이 생성되고 중성자가 방출됩니다. 연로 1g은 90,000kW/h의 에너지를 생성할 수 있습니다. 이는 석탄 11톤에서 생성되는 에너지에 해당합니다. 해수에는 거의 무제한의 중수소가 있습니다. 삼중 수소는 리튬에서 생성할 수 있으며 그 양도 풍부합니다.


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