https://www.dire.it/05-04-2024/1027793-meloni-punta-energia-pulita-fusioni-nucleari-cosa-significa/
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로마 – 핵융합에서 파생된 '청정' 원자력 에너지는 무엇보다도 미래를 위해 활용될 에너지원으로서 무제한적입니다.오늘 아침 이탈리아 과학자 협회(Isa)가 주최한 '국가 중심의 과학' 행사에서 이에 대해 연설한 사람은 조르지아 멜로니였습니다. 청정에너지, 그러므로 태양과 별에 자연적으로 형성되는 것입니다.그리고 뭐 인공적으로 생산할 수 있다. 핵융합, 원자력 발전소 및 폭탄과 관련이 없는 작전이며 지금까지는 실험실에서만 테스트되었습니다..이것은 연구가 아직 많이 남아 있고 대규모로 생산되고 사용되기까지는 여전히 오랜 시간이 필요한 연구 분야이지만 Meloni 총리에 따르면 확실히 미래가 될 것입니다.한편 멜로니는 이렇게 말했습니다.“훌륭한 관점, 훌륭한 비전, 훌륭한 꿈은 멀지 않은 미래에 핵융합을 통해 깨끗하고 무제한적인 에너지를 생산할 가능성.이탈리아는 엔리코 페르미(Enrico Fermi)의 고향이며, 노하우, 연구 개발 활동, 생산 시스템 덕분에 누구에게도 뒤지지 않습니다.우리는 계속해서 성장할 수 있습니다. 세상에 새로운 발견과 더 나은 미래를 선사합니다 그리고 달라요."
핵분열과 핵융합
만약 말이 비슷하다는 것이 사실이라면, 핵융합은 핵분열과 다르다, 이는 기존 원자력 발전소에 전력을 공급하는 것입니다.하지만 순서대로 가자.핵분열은 우리가 알고 있는 것, 존재하는 것, 그리고 원자력 발전소와 원자 장치에 전력을 공급하는 것입니다.융합에서 나온 것은 본질적으로 별을 움직이는 에너지, 생명의 기초이자 우주의 존재 자체입니다.첫 번째는 발견 이후 큰 진전을 이루지 못했고 곧 에너지 생산을 위한 광범위한 산업적 응용이 이루어졌습니다. 두 번째는 지금까지 다음 분야에만 적용되었습니다. 프로토타입 공장 또는 실혐실.
핵분열 중에 일어나는 일
핵분열 반응은 1934년 엔리코 페르미(Enrico Fermi)와 동료들에 의해 실험실에서 처음으로 얻어졌습니다., 1938년 Otto Hahn과 Fritz Strassmann이 실험적으로 인정하고 연구했으며 다음 해 Otto Robert Frisch와 Lisa Meitner(우리가 이 용어를 사용함)가 해석한 후 Niels Bohr와 공동 작업자가 이론적으로 연구했습니다.
핵분열에서 원자 번호가 높은 핵은 중성자 또는 하전 입자(양성자, 중수자, 입자 및 기타)에 부딪혀 이를 흡수하고 동시에 원자 번호가 절반 정도인 두 개의 조각으로 나뉩니다. 원래 핵의 크기보다 크기에 특정 수의 자유 중성자를 더한 것입니다.이는 매우 에너지가 넘치는 반응입니다. 에너지가 많이 방출된다 – 또한 2차 중성자를 생성하여 적절한 조건에서 연쇄 과정을 통해 자체적으로 유지될 수 있습니다.대부분의 원자력 발전소에서 생산되는 에너지의 약 1/3은 우라늄-238의 부산물로 핵에서 생성되는 플루토늄에서 나옵니다.원자력 발전소에서는 핵분열 반응에 의해 발생된 열로 인해 물이 가열되어 증기가 생성될 수 있습니다.화석연료(석탄이나 천연가스) 화력발전소와 마찬가지로, 열의 형태로 방출된 에너지는 먼저 기계적 에너지로 변환되고 이어서 전기 에너지로 변환됩니다.:생성된 증기는 터빈을 구동하고, 터빈은 교류 발전기를 작동시킵니다.
전 세계에 얼마나 많은 원자력 발전소가 있습니까?
약 440개 공장이 가동 중, 92개가 가동 중인 미국을 필두로 프랑스가 56개, 중국이 55개로 뒤를 잇고 있지만 20개가 넘는 발전소를 건설 중인 나라다.32개국에서 약 413기가와트의 운영 용량을 갖춘 원자력 에너지는 전 세계 전력 생산량의 약 10%를 제공하는 동시에 전 세계 대기 중 배출 1.5기가톤과 연간 전 세계 가스 수요 1,800억 입방미터를 방지합니다. 원자력 발전의 문제는 매우 높은 비용, 때로는 감당할 수 없는 수준, 생산과 관련된 안전성입니다..이 모든 작업에는 매우 오랜 시간이 소요됩니다.유럽에서 마지막으로 건설된 원자로 중 하나인 핀란드의 Olkiluoto 3(OL3) 원자로는 건설이 시작된 지 18년이 지나서야 정규 생산을 시작했습니다.
별 속의 핵융합
핵융합은 태양과 다른 별에서 자발적으로 발생하며, 내부 온도가 매우 높기 때문에 수소 핵의 융합 반응(양성자-양성자 반응)이 잘 일어납니다.핵융합을 통해 열, 전자기 복사 및 입자의 형태로 지구에 도달하는 에너지가 나옵니다.융합에서는 중수소와 삼중수소 같은 가벼운 원소의 두 핵이 높은 온도와 압력에서 융합되어 많은 양의 에너지를 방출하면서 헬륨과 같은 무거운 원소의 핵을 형성합니다. 따라서 우주와 지구에서 발견되는 에너지와 무거운 원소는 별의 용광로에서 형성됩니다..핵은 매우 짧은 거리에서만 융합할 수 있으며 충돌 속도는 매우 빨라야 합니다.그들의 운동 에너지, 즉 온도는 매우 높아야 합니다.
실험실에서 핵융합이 작동하는 방식
실험실에서 핵융합 반응을 얻으려면 중수소와 삼중수소의 혼합물을 매우 높은 온도(1억도)에서 충분히 오랜 시간 동안 가열해야 합니다.이 때문에 핵융합의 과제는 무엇보다도 이 플라즈마를 매우 높은 온도에서 봉쇄하는 것입니다., 우리는 강력한 자기장과 절대적으로 특별한 재료를 사용하여 이를 얻으려고 노력합니다.핵융합 반응을 달성하려면 수소 플라즈마를 제한된 공간에 가둬야 합니다.태양에서는 엄청난 중력이 작용하기 때문에 이런 현상이 발생합니다.실험실에서 양의 에너지 균형을 유지하면서 제어된 핵융합을 얻으려면 중수소-삼중수소 플라즈마를 훨씬 더 높은 온도(1억도)로 가열하여 방출되는 에너지에 충분한 시간 동안 제한된 공간에 가두어 두는 것이 필요합니다. 핵융합 반응은 이를 생성하는 데 사용되는 손실과 에너지를 모두 보상할 수 있습니다. 융합은 폐기물을 생성하지 않지만 우리가 알고 있듯이 이를 산업 규모로 사용 가능하게 만드는 것은 매우 어렵습니다. 이는 수십 년, 50~70년 내에 일어날 것입니다..
최초의 핵융합로 등장, 이탈리아의 역할
핵융합 전기를 향한 유럽 로드맵은 다음과 같은 실현을 구상합니다. 전력망에 전기를 공급하는 최초의 원자로.세계 최대 핵융합 실험인 JET(Joint European Torus)가 성공했다. 생산된 에너지의 새로운 기록 마지막 실험 캠페인 동안 핵융합 에너지를 안정적으로 생성하는 능력을 입증했습니다.EUROfusion이 조정한 주요 유럽 실험실이 실험의 성공에 기여했습니다. 이탈리아는 ENEA, 국립연구위원회, RFX 컨소시엄 및 일부 대학과 파트너 관계를 맺고 있습니다..미국에서는 지난해 캘리포니아 리버모어에 있는 국립 점화 시설(National Ignition Facility)이 192개의 레이저를 사용하여 소비하는 것보다 더 많은 에너지를 생성하는 반응을 반복적으로 달성할 수 있음을 입증했습니다.결과는 청정 에너지 생산을 향한 긴 여정의 이정표 그리고 사실상 무궁무진합니다.
핵분열의 (느린) 진행
그러나 핵분열의 경우 우리는 4세대를 언급하지만 이는 계획자의 문서에만 존재합니다.가장 최근의 원자로는 III 세대 또는 III 세대 플러스로, 본질적으로 1960년대와 동일한 기술이지만 중복되고 배가된 안전 시스템을 갖추고 있습니다. 문제는 항상 명확한 지질학적 배열이 아직 확인되지 않은 폐기물입니다. – 세계에는 단 하나의 확정적인 지질 퇴적물도 없으며, 산업적 복구 방법도 없습니다.현재 폐기물은 내구성이 매우 뛰어난 용기인 통에 저장되어 있으며 활성 발전소에 저장되어 있습니다.그들도 연구중이야 새로 개발된 핵분열로, 더 안전하고 폐기물 발생 감소.프로젝트는 다르며 일부는 매우 유망하지만 여전히 실험실에 있으며 산업 확장성은 아직 멀었습니다.선박이나 잠수함에 동력을 공급하는 것과 같은 소형 핵분열로에 불과한 소형 모듈형 원자로에 대한 이야기도 많이 있습니다.