EP.1-태양을 지구에 만들다

태양을 지구에 만든다고?

핵융합 인공태양의 진짜 원리

태양은 어떻게 수십억 년 동안 꺼지지 않고 타오르고 있을까.

그 답은 단 하나다.

핵융합

태양은 불타는 것이 아니라 원자핵이 서로 붙으면서 에너지를 만든다

핵융합은 ‘부딪혀서 붙는 현상’이다

많은 사람들이 핵융합을 오해한다.

“융합이면 그냥 붙는 거 아닌가?”

아니다.

현실은 훨씬 거칠다.

핵융합은 강하게 충돌한 뒤, 극소수만 붙는 현상이다.

충돌은 수단이고 융합은 결과다

왜 1억 도가 필요한가

수소 원자핵은 서로 밀어낸다.

그래서 가까워지려면

엄청난 속도로 부딪혀야 한다.

그 조건이 바로

약 1억 도

온도는 열이 아니라 입자의 속도다

그럼 어떻게 붙는가

대부분은 튕겨나간다.

하지만 아주 가까워지는 순간

강한 핵력이 작동한다.

그리고

붙어버린다.

수십억 번 실패하고 단 한 번 성공한다

왜 하필 중수소와 삼중수소인가

그냥 수소를 쓰면 될 것 같지만

현실은 다르다.

거의 안 붙는다.

그래서 선택된 조합이 있다.

• 중수소
• 삼중수소

이 조합은

• 잘 붙고
• 낮은 온도에서 가능하고
• 에너지가 크다

핵융합은 많이 충돌시키는 것이 아니라 잘 붙는 조합을 찾는 기술이다

1억 도를 어떻게 가두는가

여기서 가장 큰 문제가 등장한다.

1억 도는 어떤 물질도 버티지 못한다.

그래서 과학자들은 방법을 바꿨다.

닿지 않게 만든다.

플라즈마는 전기를 띠기 때문에

자기장으로 조종할 수 있다.

핵융합은 불을 가두는 기술이 아니라 물질을 띄우는 기술이다

토카막 구조

도넛 모양의 장치 안에서

플라즈마가 회전한다.

벽에 닿지 않는다.

오직 자기장으로 유지된다.

한국의 인공태양

한국은 이 분야에서 중요한 기록을 만들었다.

KSTAR

이 장치는

• 1억 도 플라즈마 유지
• 장시간 안정 유지

여기서 중요한 건 하나다.

얼마나 오래 유지하느냐

핵융합은 만드는 기술이 아니라 유지하는 기술이다

이 글의 핵심

핵융합은 단순한 에너지 기술이 아니다.

그 본질은 이것이다.

수십억 번의 실패 속에서 단 한 번의 성공을 만드는 기술

온도의 문제가 아니다 확률의 문제다

다음 에피소드에서는

플라즈마가 왜 갑자기 무너지는지

그 불안정성의 정체를 파헤쳐본다.

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