막스플랑크학회는 "플라즈마 물리학"이라는 제목의 저서를 통해 다양한 핵융합 시스템의 현황을 간략하고 간결하게 정리했습니다. 확실히 이 맥락에서 가장 흥미로운 것은 이용 가능한 원자핵의 밀도, 온도 및 안정 상태의 지속 시간을 이러한 값의 곱으로 나타내는 소위 삼중곱입니다.

결과가 충분히 높으면 해당 기술이 양의 에너지 균형에 대한 임계값을 초과합니다. 투입한 것보다 더 많은 에너지가 나온다는 뜻이다. 이는 2021년 레이저 융합으로 처음으로 달성한 것이다. 미국 연구시설 '국립점화시설(National Ignition Facility)'이 금속구에 레이저 빛을 발사했다.

이러한 방식으로 발생된 X선은 내부의 수소를 필요한 온도까지 가열합니다. 동시에, 폐쇄계의 압력이 상당히 증가하여 핵융합이 가속화됩니다. 궁극적으로 열 에너지는 필요한 레이저 에너지를 초과합니다.

추가 단계에서는 구체가 파열될 때까지 직접 발사할 수도 있지만 추가 X선은 사용하지 않습니다. 그러나 이는 아직 매우 안정적으로 작동하지 않습니다. 그리고 안타깝게도 매번 새로운 구체를 삽입해야 합니다. 이 방법으로는 발전소에 필요한 연속 운전을 구현할 수 없습니다.

에너지 균형이 현실을 충족합니다

그러나 이론적으로 토카막(내부에 플라즈마가 순환하는 거대한 전자석)은 외부 복사 및 내부 가열을 통해 특정 온도로 가열됩니다. 이 지속적인 작업. 그러나 에너지 요구량이 너무 커서 아직 건설 중인 최초의 완전한 기능을 갖춘 핵융합로인 ITER조차도 전기를 생산할 수 없습니다.

그러나 이 기술은 성숙하고 수십 년 동안 연구되어 에너지 잉여에 도달하면 상업용 발전소에 적합합니다. 이는 다른 개념이 시도되고 테스트된 아이디어를 여전히 능가할 수 없다는 의미는 아닙니다. 예를 들어, 토카막에 추가 압력을 생성할 계획이 있습니다. 이렇게 하면 필요한 온도가 크게 낮아지며, 이는 이 원리가 적어도 실현 가능성이 있음을 의미합니다. 트리플 제품은 일본 Naka의 JT-60U 토카막에 해당합니다. 이는 생산할 수 있는 것보다 10배 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다.

다른 아이디어는 충격 에너지를 사용하여 압력과 온도를 갑작스럽게 증가시키는 것을 목표로 합니다. 옥스퍼드 대학에서 분사한 '퍼스트 라이트 퓨전(First Light Fusion)'이 수소를 가득 채운 캡슐을 발사한다. 발생하는 충격파는 핵융합을 위한 더 나은 조건을 만드는 데 필요한 압력을 생성하기 위한 것입니다. 그러나 여기서는 기본적인 아이디어만 명확하고 구현은 여전히 ​​모호합니다.

그리고 TAE와 헬리온 회사에서는 이미 플라즈마로 변환된 두 개의 패킷이 최대 속도로 자기장에 발사되어 서로 직접 충돌합니다. 그러나 지금까지 이 시스템에는 원래보다 수천 배 더 많은 에너지를 투입해야 합니다.

태양의 핵심과 같은 조건: 아직 먼 거리에 있기 때문에 많은 아이디어와 연구가 계속될 것입니다. 목표는 너무 유혹적입니다.