Fusion '101' – 기후 변화와 날씨 풍선에 중요한 이유는 무엇입니까?

과학의 어떤 것들은 그저 멋집니다. 다른 것들은 멋지고 잠재적으로 삶을 바꿀 수 있습니다. 이번 주 미국 에너지부는 연구소 중 하나인 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)가 핵융합 점화라는 것을 달성했다고 발표했습니다. 그것이 무엇을 의미하고 왜 기후 변화에 중요한지 분석해 봅시다.

에너지학과 릴리스를 누르십시오 "5월 XNUMX일 LLNL의 NIF(National Ignition Facility) 팀은 과학적 에너지 손익분기점이라고도 알려진 이 이정표에 도달하기 위해 역사상 최초의 통제된 핵융합 실험을 수행했습니다. 운전해.” 핵융합은 태양이 에너지를 생산하는 것과 동일한 과정입니다. 수십 년 동안 과학자들은 실험실에서 메커니즘을 재현하려고 노력해 왔지만 파악하기 어려웠습니다. 대통령의 과학기술 수석고문이자 백악관 과학기술정책국장인 Arati Prabhakar 박사는 “우리는 XNUMX년 이상 동안 핵융합에 대한 이론적 이해를 해왔지만 지식에서 실행으로의 여정은 길고 힘든. 오늘의 이정표는 우리가 인내로 무엇을 할 수 있는지를 보여줍니다.”

그렇다면 이것이 기후 변화에 중요한 이유는 무엇입니까? 핵융합은 두 개의 더 가벼운 핵(이 경우 수소)이 결합하여 하나의 더 무거운 핵(예: 헬륨)을 생성할 때 발생합니다. 그 과정에서 상당한 양의 청정 에너지가 방출됩니다. 에너지부(Department of Energy) 보도 자료는 계속해서 다음과 같이 말했습니다. - 순 제로 탄소 경제라는 Biden 대통령의 목표를 달성하기 위한 노력에 대한 체인저입니다.”

이 발표는 과학, 기술 및 엔지니어링 커뮤니티의 게임 체인저입니다. 그러나 기대치를 조정하는 것이 중요합니다. 우리는 여전히 현재의 에너지 수요를 제공할 수 있을 만큼 충분히 큰 규모로 태양의 힘을 모방하는 데 몇 년에서 수십 년이 걸릴 것입니다. 이 실험은 충분한 순 이득 에너지를 생성했습니다. 삶다 몇 갤런의 물이 있지만 그게 흥미로운 점은 아닙니다. 요점은 입력으로 전달된 것보다 출력으로 더 많은 에너지가 생산되었다는 것입니다. 최초의 비행기는 보잉 드림라이너가 아니었고 최초의 휴대전화를 들어 올리려면 약간의 운동이 필요했습니다.

그러나 배기 가스, 대기 오염 또는 방사성 폐기물이 없는 에너지 경제를 구상하는 것은 매우 매력적이고 희망적입니다. 핵융합을 위한 연료 공급원은 수소입니다. 수소는 매우 풍부합니다. 이 글을 읽으면서 원자력 발전소에서 핵융합이 핵분열과 어떻게 다른지 묻고 있을지도 모릅니다. 그만큼 국제원자력기구 홈페이지 “핵분열은 무거운 원소(높은 원자 질량 수를 가짐)를 조각으로 나눕니다. 융합은 두 개의 가벼운 원소(낮은 원자 질량 수를 가짐)를 결합하여 더 무거운 원소를 형성합니다.” 두 과정 모두 에너지를 방출하지만 핵융합은 방사성 폐기물을 생성하지 않습니다. 그것은 불활성 헬륨을 생산합니다 (그런데 날씨 풍선에 사용할 수 있음). 융합은 또한 핵 사고의 특징인 연쇄 반응을 일으키지 않으며 무기 생산에도 실제로 실행 가능하지 않습니다.

아마도 이제 과학자들이 왜 현기증이 나는지 알 것입니다.