자기 제한 융합이란 무엇입니까?

자기 제한 융합은 자기장에 혈장 (이온화 가스)을 부드럽게하고 온도와 압력을 큰 수준으로 높이는 핵 융합에 대한 접근법이다. 핵 융합은 수소, 중수소, 삼중 수소 또는 헬륨 (수소, 중수소, 삼중습 또는 헬륨)이 많은 온도와 압력에서 함께 융합 될 때 생성되는 원자력 에너지의 한 유형입니다. 모든 태양의 빛과 열은 핵심에서 진행중인 핵 융합 반응에서 비롯됩니다. 이를 통해 태양이 전혀 존재할 수 있습니다. 융합 반응의 외부 압력은 중력 붕괴 경향과 균형을 이룹니다.

인류는 원자력을 위해 핵분열 에너지를 활용했지만, 핵분열 에너지를 분리 한 것입니다. 성공적인 퓨전 전력은 여전히 ​​우리를 피합니다. 지금까지 퓨전 전력을 생성하려는 모든 시도는 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 소비합니다. 자기 제한 융합은 핵 융합에 대한 두 가지 대중적인 접근법 중 하나입니다. 다른 하나는 관성 제한 융합입니다.고출력 레이저가있는 연료 펠렛. 현재 각 경로를 추구하는 수십억 달러 규모의 프로젝트가 하나 있습니다. 미국의 국가 점화 시설은 관성 감금 융합을 추구하고 있으며 국제 프로젝트 인 국제 열핵 실험 원자로는 자기 제한 융합을 추구하고 있습니다.

자기 구속 융합 실험은 1951 년에 물리학 자이자 천문학자인 Lyman Spitzer가 그림 8 모양의 플라즈마 감금 장치 인 Stellerator를 만들었을 때 시작되었습니다. 1968 년 러시아 과학자들이 대중에게 Tokamak 디자인을 발표했을 때, 앞으로의 대부분의 자기 감금 퓨전 장치의 설계 일 것입니다. 1991 년 영국에서 시작 (작은 꽉 조이는 종횡비 토카량), 스페 로마 또는 구형 토카량의 건설에 대한 또 다른 한 단계가있었습니다. 테스트는이 장치가 약 3 번임을 보여주었습니다융합 반응을 시작하는 데있어 대부분의 토카락보다 우수하며, 스페 로마는 퓨전 연구에서 지속적인 조사 영역이되고 있습니다.

융합 반응이 효율적이되기 위해서는 Tokamak 반응기의 중심이 약 1 억 개의 켈빈 온도로 가열되어야합니다. 이러한 고온에서 입자는 엄청난 운동 에너지를 가지며 끊임없이 탈출하려고 노력하고 있습니다. 한 퓨전 연구는 자기 구속 융합의 도전을 풍선을 짜는 것과 비교합니다. 한쪽을 강하게 누르면 다른쪽에 튀어 나옵니다. 자기 구속 융합에서,이 "팝 아웃"은 고온 입자가 반응기 벽과 충돌하여 "스퍼터링"으로 알려진 공정에서 금속 비트를 긁어냅니다. 이 입자는 에너지를 흡수하여 제한된 혈장의 총 온도를 낮추고 올바른 온도를 달성하기가 어렵습니다.

퓨전 전력이 마스터 될 수 있다면 인류를위한 비교할 수없는 에너지 원이 될 수 있습니다.그러나 가장 낙관적 인 연구자들조차도 2030 년 이전에 상업용 발전을 기대하지 않습니다.