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사이언스 아메리컨 즉석지식인
핵융합과 핵분열은 사촌지간입니다
핵물리학에서의 음과 양의 관계이지요
핵융합 핵분열 모두 물질이 에너지로 변합니다
유명한 E=mc2 (질량 에너지 관계식) 으로 말이죠
이 방정식은 물질이 에너지로 변할수 있다는것을 보여주지요
이때에는 빛의 속도의 제곱에 곱하여집니다
아주 큰 숫자이지요
핵융합, 핵분열 모두 작은 물질이 커다란 에너지로 변하게 합니다.
그렇다면 핵융합과 핵분열은 무엇이 다를까요?
핵분열은 쪼개짐을 의미하지요
마치 유리컵안에 소화제 알약이 녹는것 처럼요
핵융합은 두개의 원자가
하나로 합쳐질때 이루어집니다
핵분열이나 핵융합이 일어날때 작은 질량을 잃게 되는데
이것이 광속의 제곱에 곱해져서 에너지로 변화하지요
핵분열의 경우, 우라늄이나 플루토늄의
방사선 원소가 별다른 조작없이도
떨어져 나가는데요
그런 이유로 비교적 조작하기 간편합니다
따라서 현존하는 원자력발전소에서는 핵분열이 이용됩니다
문제는, 우라늄이나 플루토늄이 분열할때 생기는
부산물인 유독한 방사선 핵폐기물이 생기는 문제이지요
반면에 핵융합은 깨끗하고 더욱 강력하지요 하지만 핵융합을 일으키기는 더욱 어렵습니다.
핵융합을 위해서는 수소이온들이 서로 밀어내는 힘을
극복할 만큼의 격렬함 속에서 수소이온을 부딪쳐야 합니다
결과적으로 수소이온들은 합쳐져서 헬륨이 됩니다
오늘날, 핵융합은 태양의 중심부나
수소폭탄이 폭발할때 처럼
극도의 고온과 고압의 환경하에서만 일어납니다
하지만 과학자들은 강한 자기장이나 레이져광선을 이용하여
수소원자를 합쳐서 에너지를 일으키려는 시도를 하고 있습니다
하지만 이러한 모든 압착은 핵융합에서 얻을수 있는 에너지 보다도 더 많은 에너지를 필요로 합니다
따라서, 핵융합발전소를 만들기에는 십수년이 걸리겠지요
그때까지는 핵분열만이 'E = mc2' 를 이용하여 에너지를 일으킬수 있는 유일한 방법이지요
사이언스 아메리컨의 즉석지식인 마이클 모이어 였습니다 역:신동철