핵융합로가 완성되면 인류의 에너지 문제가 해결된다는 얘기가 있는데 핵융합로는 원자력발전과 어떻게 다른가.
<답>
한마디로 차이를 말한다면 원자력발전은 우라늄 등의 핵을 깨뜨릴 때 나오는 에너지로 전기를 만드는 방법이고, 핵융합로<사진>는 원자핵(이온)이 서로 합쳐질 때 생기는 에너지로 발전을 하는 방식이다.
또 다른 점은 원자로에서는 방사능이라는 인체에 치명적인 쓰레기가 생기지만 원자력보다 훨씬 더 에너지를 내는 핵융합로는 헬륨이라는 무해한 원소로 바뀐다는 점이다.
핵융합은 보통의 수소보다 무거운 중수소와 삼중수소의 원자핵을 서로 합치는 것으로 기술적인 어려움이 많다.
원자핵은 +의 전기를 띠고 있어 접근하면 서로 반발하게 되므로 둘을 붙이는 문제가 쉽지 않다. 그래서 중수소와 삼중수소를 고열로 데워 프라즈마 상태로 만들어 융합을 시키게 된다.
프라즈마 상태란 원자핵과 전자가 하나로 뭉쳐있는 상태에 고온을 가해 원자핵은 핵대로, 전자는 전자대로 흩어지게 만든 가스 상태를 말한다. 즉 원자핵은 이온(ION)이라는 상태로 자유롭게 되며, 전자는 자유전자로 풀려난 현상을 말한다.
이렇게 되면 원자핵의 전기적인 성질이 없어져 서로 결합하기 쉽게 된다. 이때 프라즈마를 만들어주는 온도가 대략 섭씨 1억∼2억도나 된다.
두 번째 어려움은 이처럼 고온으로 데워진 가스가 용기의 벽에 닿지 않고 한데 몰려 있어야 된다는 점이다. 섭씨 1억도 이상의 가스가 닿아도 녹지 않는 물체는 없기 때문이다. 그래서 초강력 자석으로 용기에 닿지 않게 이 프라즈마를 잡아두는 연구가 진행되고 있다.
핵융합로의 실현은 대략 2050년대가 될 것으로 보고 있으며 2100년에는 인류가 소비하는 에너지의 14%가 핵융합에서 얻어지리라고 예상한다.
