. 2 중성입자에 의한 가열 4. 3 전자기파에 의한 가열 5 토카막 냉각 6 한국의 상황 7 외부 링크 정의 [ 편집 ] 핵융합의 정의 [ 편집 ] 핵융합은 두 개의 원자가 합쳐져 새로운 물질을 만들 때 질량이 손실되어 에너지가 방출되는 것을 말한다. 비슷한 원리로 원자력이라고 불리는 핵분열 반응은 무거운 원자가 외부 자극에 의해 분열하게 될 때 질량손실이 일어나게 되어 아인슈타인의 상대성 원리 공식에 따라 에너지를 방출한다. 예를 들면 현재 한국에서 가동 중인 핵분열 원자력 발전소에서는 우라늄을 분해하여 전기를 얻고 있다. 핵융합 반응을 가장 쉽게 볼 수 있는 것은 태양이다. 태양이 불타고 있는 이유는 태양 내부에서 수소, 헬륨이 서로 핵융합 반응을 하고 있기 때문이다. 이 과정을 통해 태양은 초당 4조W의 100조배에 달하는 에너지를 방출하고 있다. 이런 핵융합 반응은 중수소와 삼중수소의 반응, 중수소와 중수소의 반응, 중수소와 헬륨의 반응, 중수소와 리튬의 반응 등 여러 가지 형태로 나타날 수 있다. 이 중 핵융합 발전을 위해 가능한 연료로는 지구 상에서 누구나 쉽게 얻을 수 있어야 하며 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수
##마를 가열하고 있다. 저항에 의한 가열 [ 편집 ] 앞에서 이야기하였듯이 토카막 내부 플라즈마에는 전류가 흐른다. 플라즈마 상태는 도체 상태이므로 전류가 흐르는 것에는 문제가 없다. 하지만 도체 상태와 마찬가지로 플라즈마에는 저항이 있다. 만약 저항이 있다면 그로 인해 열이 발생하게 될 것이고 이것이 플라즈마를 가열시키는 역할을 하게 된다. 플라즈마는 도체이기 때문에 저항이 얼마 안 되지만 전류가 상당히 크기 때문에 열을 발생시켜 온도를 높이게 된다. 하지만 계속 온도가 올라갈수록 플라즈마의 저항이 줄어들게 되고 이로 인해 높일 수 있는 온도에 한계가 오게 된다. 하지만 토카막은 초고온 플라즈마를 만들어야 하기 때문에 저항에 의한 가열로는 만족시킬 수 없다. 그러므로 외부에서 가열을 위한 다른 방법들이 필요하다. 중성입자에 의한 가열 [ 편집 ] 플라즈마를 가열시키는 다른 방법으로 중성 입자에 의한 가열방법이 있다. 외부에서 에너지가 높은 중성 입자를 발생시켜 플라즈마 내부 입자들과 부딪혀 온도를 높이는 방법이다. 토카막 내부에는 자기장이 걸려 있기 때문에 어떤 전하를 가진 입자는 쉽게 들어갈 수 없기 때문에 중성 입자
토카막 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 토카막 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 이 문서의 내용은 출처가 분명하지 않습니다. 이 문서를 편집하여, 신뢰할 수 있는 출처를 표기해 주세요. 검증되지 않은 내용은 삭제될 수도 있습니다. 내용에 대한 의견은 토론 문서에서 나누어 주세요. ( 2016년 1월 ) 토카막의 내부. [ 1 ] 토카막 ( tokamak ) 은 플라즈마를 가두기 위해 자기장을 이용하는 도넛형 장치이다. 이런 가두어진 플라즈마를 안정화시키기 위해서는 자기장뿐만 아니라 내부에 전류가 흐르게 하여야 하며 플라즈마가 벗어나지 않게 하기 위한 또 다른 자기장이 필요하다. 자기장을 이용하여 플라즈마를 가두는 많은 장치들이 있지만 그중 가장 많은 연구 진척도가 왔으며 핵융합 발전에 가장 최적의 장치로 손꼽히고 있다. 목차 1 정의 1. 1 핵융합의 정의 1. 2 토카막 구동 원리 2 토카막의 디자인 3 역사 4 플라즈마 가열 4. 1 저항에 의한 가열 4. 2 중성입자에 의한 가열 4. 3 전자기파에 의한 가열 5 토카막 냉각 6 한국의 상황 7 외부 링크 정의
위에서 아래까지 연결 되어 있기 때문에 약화된다. 문제를 훨씬 더 자세하게 생각한다면, 전기장의 수직 성분을 더 필요로 하게 된다. 수직 장에서 도넛형 플라즈마 흐름의 로렌츠 힘은 플라즈마 토러스를 평형 상태로 유지하는 힘을 안쪽으로 준다. 이 큰 도넛형 전류가 있는 장치는 안정성의 문제를 겪는다. 자기유체역학적인 불안정이 있는 비선형으로의 변화가 있으면 아주 짧은 시간 내에 플라즈마 흐름이 끊긴다. 역사 [ 편집 ] 핵융합에 관한 연구가 세계 2차 대전 직후 시작되었음에도 불구하고 많은 나라들의 핵융합에 관한 프로그램들은 비밀리에 진행되었다. 1955년이 되어서야 원자력에너지의 평화적이용에 관한 국제회의에서 그 프로그램들은 기밀에서 해제되었고 국제적인 과학적 협동이 이를 대체했다. 토카막 시스템에 관한 실험적인 연구는 1956년에 Lev Artsimovich가 이끄는 소비에트 연방의 과학자들에 의해서 모스크바에 있는 협회에서 시작됐다. 협회는 첫번째 토카막 T - 1을 1958년에 실험했고 가장 성공적인 토카막인 T - 3와 이것의 더 큰 유형인 T - 4를 건설했다. T - 4는 1964년 노보시
핵융합에 대한 기술이 발전되어가고 있을 때 서울대학교에서도 그 보조를 맞추어 79년에 토카막형 핵융합로를 만들었다. 하지만 큰 성과를 보이지는 않았다. 그러던 중 1995년부터 개발을 시작하여 2007년 완공이 된 KSTAR ( Korea Superconducting Tokamak Advanced Research ) 로 본격적인 기술 개발이 시작되었다고 할 수 있다. 현존하는 토카막들은 보통 일반 코일을 사용하여 전류를 높이는데 한계가 있었으나 KSTAR는 초전도 코일을 사용함으로써 높은 전류를 흐를 수 있게 되어 미래형 핵융합로라고 할 수 있다. KSTAR는 2008년 첫 플라즈마를 그 가능성을 보였으며 앞으로 ITER라는 세계 공용 핵융합로의 모델로서 그 임무를 수행하게 될 것이다. 외부 링크 [ 편집 ] 공용에 토카막 관련 미디어 분류가 있습니다. 전거 통제 LCCN : sh85135836 GND : 4139323 - 5 BNF : cb12120206n ( 데이터 ) BNE : XX534660 ↑ ( PDF ). | 제목 = 이 ( 가 ) 없거나 비었음 ( 도움말 ) 원본 주소 " " 분류 : 토카막러시아어 낱말소
| 제목 = 이 ( 가 ) 없거나 비었음 ( 도움말 ) 원본 주소 " " 분류 : 토카막러시아어 낱말소련의 발명품러시아의 발명품숨은 분류 : 출처가 필요한 글 / 2016년 1월출처가 필요한 모든 글전체에 출처가 필요한 글LCCN 식별자를 포함한 위키백과 문서GND 식별자를 포함한 위키백과 문서BNF 식별자를 포함한 위키백과 문서인용 오류 - 제목이 없음인용 오류 - 제목 없이 URL을 사용함 둘러보기 메뉴 개인 도구 로그인하지 않음토론기여계정 만들기로그인 이름공간 문서토론 변수 보기 읽기편집역사 보기 더 보기 검색 둘러보기 대문사용자 모임요즘 화제최근 문서 보기임의 문서로도움말기부 도구 여기를 가리키는 문서가리키는 글의 최근 올리기특수 문서 목록고유 링크문서 정보위키데이터 항목이 문서 인용하기 다른 프로젝트 공용 인쇄 / 내보내기 책 만들기PDF로 다운로드인쇄용 판 다른 언어 IndonesiaItaliano 日 本 語 / / / 中 文 링크 편집 이 문서는 2019년 4월 14일 ( 일 ) 09 : 20에 마지막으로 편집되었습니다. 모든 문서는 크리에이티브 커먼즈 저작자
##들은 나선형의 모습을 띄며 반대 방향으로 움직이게 된다. 이런 전자와 이온들을 가두기 위해서는 도넛 형식의 장치를 만들어 그 안에 자기력선을 장치 내부를 따라 계속 흘려주게 되면 전자와 이온은 계속 장치 안을 돌게 될 것이다. 이렇게 돌면서 가두기 위하여 도넛 모형의 안쪽에 TF 코일을 설치하게 되어 전류를 흘려준다. 하지만 이 코일에 의한 자기장은 장치 내부에서 일정하지 않고 거리에 따라 달라지기 때문에 전자와 이온들이 서로 멀어져 밖으로 빠져나가게 된다. 이를 상쇄하기 위하여 토카막에서는 플라즈마 내부에 전류를 흘려주게 된다. 전류를 흘려주는 방식은 패러데이의 법칙을 이용하는 것으로 도넛 내부에 솔레노이드를 설치하여 자기장의 변화를 주고 이를 통해 플라즈마 내부에 전류를 흘려주게 되는 것이다. 이렇게 전류를 흘려주면 전자와 이온들이 밖으로 빠져나가지 않고 장치 내부에서 머무르게 된다. 이런 초고온 플라즈마를 조절하지 못 한다면 안 되기 때문에 우리가 원하는 모형 그리고 위치를 조절하기 위해 장치 외부에 PF 코일을 설치하여 자기력선의 모양을 만들고 위치를 고정하게 되면 토카막은 구동하게 된다. 토카막의 내부 설비 토카막의 디자인 [ 편집 ] 플라
##를 고정하게 되면 토카막은 구동하게 된다. 토카막의 내부 설비 토카막의 디자인 [ 편집 ] 플라즈마 융합에서의 양과 음으로 대전된 이온과 음전하 전자들은 아주 높은 온도에 있고 따라서 매우 빠른 속도를 가지고 있다. 융합 과정을 계속하기 위해서는 뜨거운 플라즈마 상태의 입자들은 중심에 가둬져야한다. 만약 그렇지 않으면 플라즈마는 매우 빠르게 식는다. 자기 밀폐 융합 장치는 자기장에서의 전하들이 로렌츠 힘을 받고 따라서 필드의 길을 따라 난 나선형의 길을 따라간다는 사실을 이용한다. 연구원들은 균형의 축을 따라서 자기장 선이 원을 그리는 도넛형 필드가 플라즈마를 가둔다는 사실을 발견해냈다. 이것은 각각의 입자 궤도를 보는 것으로 이해할 수 있다. 입자들은 필드 라인 주위에서 나선형으로 필드를 휘몰아친다. 도넛형의 공간이 굽어있고 순환축으로부터 멀어짐에 따라 힘이 감소하기 때문에 이온과 전자는 축과 평형으로 움직인다. 그 전하 분리는 전기장을 만들고 추가적인 이동을 만든다. 다른 방법으로, 플라즈마는 자기장이 고정된 유체의 토러스로 이해될 수 있다. 플라즈마 압력은 토러스를 확장시키려고 하는 힘을 만들어 낸다. 플라
##을 위해 가능한 연료로는 지구 상에서 누구나 쉽게 얻을 수 있어야 하며 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수 있어야 한다는 조건이 있어야 한다. 이를 만족하는 연료로 현재는 중수소와 삼중수소의 반응이 핵융합 반응으로 추대되고 있다. 왜냐하면 중수소는 바닷물에서 아주 쉽고 저렴하게 구할 수 있으며 삼중수소 또한 바닷물에서 구한 리튬을 통해 쉽게 만들 수 있기 때문이다. 이런 핵융합 반응이 일어나기 위해서는 두 가지 중요한 기술이 필요하다. 첫 번째 기술은 플라즈마를 1억도씨 이상으로 가열하는 기술이고 두 번째는 이런 초고온 플라즈마를 핵융합 장치에 가두는 기술이 필요하다. 토카막 구동 원리 [ 편집 ] 토카막 내부의 자기장 핵융합 반응을 일으키기 위해 초고온 플라즈마를 가두는 장치로 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 자기장을 이용하는 방식이며 두 번째는 관성을 이용하는 방식이다. 그중 토카막은 자기장을 이용하는 방식이다. 만약 자기력선이 있다면 그 자기력선을 따라 전자와 이온들은 나선형의 모습을 띄며 반대 방향으로 움직이게 된다. 이런 전자와 이온들을 가두기 위해서는 도넛 형식의 장치
토카막인 T - 3와 이것의 더 큰 유형인 T - 4를 건설했다. T - 4는 1964년 노보시비르스크에서 실험이 진행되었으며 첫번째로 준안정준위의 열핵융합반응을 진행시켰다. 1968년에 플라즈마 역학과 노보시비르스크에 통제된 핵융합 연구에 관한 세번째 IAEA 국제 회의에서 소비에트 연방 과학자들은 토카막 내부에서 1000eV가 넘어서는 전자 온도에 도달했다고 밝혔다. 영국과 미국의 과학자들은 이러한 사실을 회의적으로 받아들였다. 그들은 다음해 레이저 산란에 의해 이 사실들이 진실로 밝혀졌을 때까지 그들은 의심스럽게 이 사실을 받아들였다. 1973년에는 JET ( the Joint European Torus ) 에 관한 설계가 시작되었다. 플라즈마 가열 [ 편집 ] 앞서서 이야기하였듯이 핵융합 반응이 일어나기 위해서는 두 가지 중요한 기술이 필요하다. 그중 한 가지가 플라즈마를 초고온으로 가열하는 방법이다. 현재 토카막 방식에서는 토카막 자체만으로는 원하는 온도를 올릴 수 없기에 여러 가지 방법을 통해 플라즈마를 가열하고 있다. 저항에 의한 가열 [ 편집 ] 앞에서 이야기하였듯이 토카막 내부 플라즈마에는
토카막(tokamak)는 핵융합 발전에서, 태양처럼 핵융합 반응이 일어나는 환경을 만들기 위해 초고온의 플라즈마를 자기장을 이용해 가두는 도넛형 장치이다. 이런 가두어진 플라즈마를 안정화시키기 위해서는 자기장뿐만 아니라 내부에 전류가 흐르게 하여야 하며 플라즈마가 벗어나지 않게 하기 위한 또 다른 자기장이 필요하다. 자기장을 이용하여 플라즈마를 가두는 많은 장치들이 있지만 그중 가장 많은 연구 진척도가 왔으며 핵융합 발전에 가장 최적의 장치로 손꼽히고 있다.