중국에서 "인공 태양"에 불이 붙으려하고있다. 태양에서 일어나는 반응을 재현하는 핵융합 장치가 완성되려고한다는 것....
2020년에는 핵융합로의 운전이 가능하게된다고한다. 그 인공 태양의 플라즈마의 온도는 최고 2억도가 될 것으로 예상되고있고, 태양 핵의 온도가 약 1500만도라고 한다면 그 약 13배이다.
이것이 정말 성공한다면, 거의 무한하면서도 깨끗한 꿈의 에너지가 실현된다고...
■ 인공 태양이 2020년에 가동 예정
그 장치는 "토카믹 형 HL-2M"이라고 하고, 중국 과학원의 EAST(첨단 초전도 토카막 실험 장치) 프로젝트의 일환으로 개발되고있다.
지난해 3월, 중국 핵 공업 그룹으로부터 연말까지 HL-2M의 건설을 완성할 것이라고 발표. 11월에 이루어진 신화사의 보도에 따르면, 6월에는 코일이 설치되었고, 그 이후 작업은 순조롭게 진행되고 있다는 것이었다.
그리고 또한, 2019년 중국 핵융합 에너지 컨퍼런스에서는, HL-2M의 운전이 가능하게 될 것이라고 핵 공업 서남 물리 연구원에서 발표가 있었다.
■ 핵융합-태양을 지구상에서 인공적으로 재현한다
핵융합은 그 타오르는 태양에서 일어나는 반응이다. 2개의 가벼운 원자핵이 융합하여 더 무거운 1개의 원자핵이 형성되는 현상으로, 이 때 큰 에너지가 방출된다.
태양의 경우, 수소 원자가 융합하여 헬륨으로되고, 그에 따라 코어는 약 1500만도에 도달한다.
이것을 인공적으로 재현하려면, 연료(수소의 1종)를 1억도 이상으로 가열한다. 그러면 연료는 초고온의 플라즈마로 변화하기 때문에, 그 다음에는 이것을 담아 두어야한다.
그것을 위한 장치가 토카막이라는 도넛 모양의 진공 용기이다. 토카막 형 자기 밀폐 방식은 자기장에 의해 플라즈마를 안정시켜 핵융합이 지속적으로 발생하도록 유지한다.
안정 한 핵융합이 실현 될 수 있으면, 거기에서 얻어지는 에너지는 지금까지의 발전 장치에 비할 바가 아니다.
■ 태양의 13배, 2억도의 플라즈마를 만들어낸다
영국 원자력 공사 전문가에 따르면, HL-2M이 뛰어난것은 자기장의 유연성 때문이라는 것이다.
HL-2M은 2억도라고하는 태양의 13배의 초고온 상태다. 이 정도의 열 외에 입자까지도 발생하는 플라즈마가 반응기 외벽에 닿으면, 거기를 손상시켜 버리는 문제가있었다.
토카막 형 등의 자기 밀폐 방식은, 핵융합에 의한 폐열과 입자를 몇 센티미터에서 수 mm정도밖에되지 않는 좁은 층에 봉해버리는 것으로, 내벽의 손상을 방지한다.
그 덕분에 반응로를 높은 에너지로 작동시켜도 내부를 손상시키는 일 없이 운전할 수있다.
■ 현재, 운전을 앞두고 테스트 중
전문가에 따르면, HL-2M의 초기 단계에서는 시스템 각 부품의 개별 테스트 등이 행해지는 것이라고한다. 그리고 전체 시스템이 테스트된다.
테스트가 완료되면, 이번에는 저 부하에서의 플라즈마 생성으로 이행. 최적의 플라즈마 생성을 검증하고, 신뢰성과 조작성의 향상을 도모하면서, 점차 높은 부하에서의 가동으로 이어진다.
이 실험에서는, 핵융합을 실용화하는 데있어 가장 장애가되는 폐열과 입자의 효과적인 처리 방법을 엮어내는 힌트가되는 귀중한 데이터를 얻을 수 있을 것으로 기대되고있다.