22분간 플라스마를 유지한 프랑스 WEST 토카막

(Credit: CEA)

실용적인 핵융합 반응로 개발은 아직 먼 미래의 이야기이지만, 진전은 꾸준히 이뤄지고 있습니다. 프랑스 원자력 및 대체 에너지 위원회 (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA))의 웨스트 (WEST) 토카막이 플라스마 반응을 22분 유지해 새로운 기록을 수립했다는 소식입니다.

(동영상)

핵융합 발전이 가능하려면 일단 핵융합 반응을 일으키는 플라스마를 오래 유지해야 합니다. 수소 핵융합 반응을 위해서는 10기압 정도의 압력과 섭씨 1-1.5억 도의 고온을 유지해야 하는데, 당연히 이런 온도를 유지할 수 있는 물질이 없기 때문에 강력한 자기장에 연료를 가두고 플라스마 상태로 유재해야 합니다. 토카막은 이에 특화된 장비입니다.

핵융합 반응을 유지하기 위해서는 플라스마를 최소 10초는 유지해야 합니다. 그리고 상업 발전을 위해서는 몇 년 간 반응을 유지할 필요가 있습니다. 그러나 초고온 플라스미는 상당히 불안정해서 잠시도 제대로 가둬두기 어렵습니다. 따라서 핵융합 연구에서 플라스마를 오래 유지하는 것이 주요 목표로 되어 있습니다.

앞서 소개드린 것처럼 올해 초 중국이 1,066초라는 플라스마 유지 시간 신기록을 세운 후 프랑스의 웨스트는 22분 정도인 1,337초라는 새로운 신기록을 수립했습니다. 온도는 5천만도 정도로 아직 낮고 이 정도 시간으로 바로 핵융합 발전이 가능해지는 것은 아니지만, 점점 시간이 길어지면서 상업 발전의 가능성을 높이고 있는 것입니다.

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이렇게 세계 각지의 토카막에서 얻은 지식은 현재 건설 중인 국제 열핵융합 실험로 International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)에 응용되어 이제까지 가능하지 않았던 오랜 시간 동안 핵융합 반응을 유지할 수 있을 것으로 기대됩니다.

참고

https://newatlas.com/energy/france-tokamak-cea-west-fusion-reactor-record-plasma-duration/

https://www.cea.fr/english/Pages/News/nuclear-fusion-west-beats-the-world-record-for-plasma-duration.aspx

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