핵융합발전소(에너지), 세상 제일 쉽게 설명드립니다.

 

 

1. 핵융합발전소 :  

 

  핵융합발전소는 이름 그대로 '핵융합'을 통해 발전기를 돌리는 것인데요. 여기서, 핵심은 핵끼리 '융합'을 한다는 것이에요. 가장 가벼운 원소로 하는 것이 융합하는데 유리하겠죠. 그래서, 모든 원소 중 가장 가벼운 '수소'가 핵융합에너지원으로 쓰입니다.  

 

  수소는 중성자의 개수에 따라 3가지 종류로 나뉘는데요. 수소, 중수소, 삼중수소로 나뉩니다. 일반수소는 '양성자1, 중성자 0개' / 중수소 '양성자1, 중수소 1개' / 삼중수소 '양성자1, 중수소2개'입니다.  

 

 

 

정리 

핵융합발전소 : 서로 다른 원자핵 결합 for 전력생산 

* 수소종류 : 일반수소(양성자1), 중수소(양성자1,중성자1), 삼중수소(양성자1,중성자2) 

 

 

2. 수소핵융합 : 

 

  수소 중에서 핵융합에 필요한 것은 중수소와 삼중수소에요. 그 이유는 '중성자'를 갖고 있기 때문이죠. 이 중성자는 나중에 물을 가열하는데 쓰이게 됩니다. 수소핵융합을 할 때, 중수소, 삼중수소를 동시에 진공챔버에 넣어줍니다. 중수소(2H), 삼중수소(3H)를 함께 넣는 이유는 함께 넣어야 중성자 개수가 '홀수(3개)'가 되기 때문이에요. 

 

 

 

  핵융합을 하기 위해서는 수소원자를 '플라즈마' 상태로 만들어줘야해요. 플라즈마(Plasma)란 원자에서 이온, 전자가 분리된 상태를 의미해요. 즉, 불안정한 상태의 고에너지를 말해요. 플라즈마상태를 만들기 위해서는 엄청난 에너지를 수소원자에 가해야하는데요. 이때, 초고주파(=초고전압)로 온도가 1억도 이상 올라갈 정도로 챔버를 가열해야합니다. 그래야, 챔버에서 수소원자가 융합을 할 준비가 돼요.

 

  다만, 여기서 중요한 것은 챔버속 플라즈마는 엄청나게 고에너지를 품고있기 때문에 챔버를 망가뜨릴 수 있어요. 그래서, 플라즈마가 주변장치에 손상을 못가하게 '자기장'을 형성해야해요. 말 그대로, 자석성질을 이용하여 플라즈마를 챔버 중심에 묶어 놓는 것이죠. 자기장은 전류를 강하게 흘려보내면 생기죠.그래서, '자기장전원장치'도 필요해요. 

 

 

 

정리 

중수소+삼중수소 : 중수소(양성자1, 중성자1) + 삼중수소(양성자1, 중성자2) = 헬륨(양성자2,중성자2) + 중성자1

핵융합 원리 : 초고주파(1억도 이상) 가열 for 플라즈마 형성 > 자기장 생성 for 플라즈마 가둠

 

 

3. 전력생산 : 

 

  중수소(양1,중1)와 삼중수소(양1,중2)가 1억도 이상의 초고주파로 플라즈마 상태가 되고 자기장으로 챔버안에 가두어지면, 전력생산의 막바지에 온 것이에요. 앞서 설명했듯, 중수소와 삼중수소를 같이 넣는 이유는 중성자 개수가 '홀수'가 되기 때문이에요. 중수소+삼중수소를 융합하면 헬륨이 만들어져요. 헬륨은 양성자2개, 중성자2개를 갖고 있죠. 그러면, 나머지 중성자1개가 방출이 되는데요. 이것이 핵융합에너지의 핵심입니다. 

 

  방출된 중성자1개는 물에 들어가게 됩니다. 엄청나게 고에너지를 품고 있기 때문에 금방 물을 가열해버리죠. 가열된 물은 수증기를 만들게 되고 이는 터빈을 회전시키는 동력원이 되겠죠. 그러면, 최종적으로 터빈의 회전으로 인해 전기가 만들어지게 됩니다. 이것이 '핵융합발전소'의 간단한 원리입니다. 

 

 

 

정리 

나머지 중성자 1개 : 물 가열 > 수증기 생성 > 터빈회전 > 전기생산