항성의 핵융합반응 과정 및 원리와 핵융합 에너지의 활용에 대한 고찰

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1 항성의 핵융합반응 과정 및 원리와 핵융합 에너지의 활용에 대한 고찰
항성의 핵융합반응 과정 및 원리와 핵융합 에너지의 활용에 대한 고찰 울산과학관 우주과학 교실 지구반 이도형

2 핵융합 반응이란? 약 30억 기압과 1000만 K~1500만 K의 엄청난 고압과 고온의 환경에서 두 개 이상의 원자핵들이 융합되는 현상

3 항성의 핵융합반응

4 태양에서 핵융합반응이 없었다면?

5 그러나 때론….

6 발표 내용 및 순서 핵융합반응이 일어나는 경로 1-1. 양성자-양성자 연쇄 반응 1-2. CNO 순환반응
2. 태양 내의 환경에서 이루어지는 핵융합반응의 원리와 전제조건 3. 핵융합반응을 이용한 에너지 활용에 대 한 고찰

7 핵융합 반응이 일어나는 경로는 무엇일까? 양성자 양성자 연쇄 반응 CNO 순환반응

8 항성의 중심온도에 따른 핵융합 반응의 두 가지 경로가 각각 일어나는 비율
항성의 중심온도에 따른 핵융합 반응의 두 가지 경로가 각각 일어나는 비율

9 양성자 양성자 연쇄 반응이란? 4개의 양성자들이 서로 연쇄적으로 충돌하며 상호작용 원형 헬륨이 생성되는 반응
4개의 양성자들이 서로 연쇄적으로 충돌하며 상호작용 원형 헬륨이 생성되는 반응 가장 기본 적인 핵융합 반응의 한 경로

10 그림으로 보는 양성자-양성자 반응의 과정

11 화학반응식으로 보는 양성자-양성자 반응의 과정
화학반응식으로 보는 양성자-양성자 반응의 과정

12 CNO 순환반응이란? 탄소 원자핵(C)과 질소 원자핵(N), 산소 원자핵(O)들 (이전의 별들에서 만들어진 원소들이 별이 생성될 때 포함된 것)이 서로 상호작용을 하여 핵융합반응이 일 어나는 현상

13 질량이 큰 별일수록 수명이 짧을까? 길까?

14 짧다!

15 원인은 온도로 인한 급격한 변화! CNO 순환반응 양성자-양성자 연쇄반응 온도 14 온도 4

16 그림으로 보는 CNO 순환 반응

17 태양내의 환경에서 이루어지는 핵융합반응의 원리와 전제조건
쿨롱 장벽을 넘어서는 엄청난 힘이 작용해야한다 그러나…

18

19 쿨롱 장벽

20 핵융합반응을 이용한 에너지 활용 화석 연료의 고갈 미래의 대체에너지,핵융합 에너지

21 수소, 중수소, 삼중수소

22 삼중수소의 베타선을 이용한 자광발체

23 그림으로 보는 DT 핵융합 반응

24 화학반응식으로 보는 D-t 핵융합 반응

25 가장 유력한 후보, 토카막 기술 Toroidal Chamber with Magnetic Coils이라는 영어 뜻을 가진 러시아어 를 줄인 낱말 1억 도를 조성하고 버틸 수 있으며 핵융 합반응에서 방출되는 핵융합에너지를 이 용하여 전기와 같은 다른 에너지들로 대 체하거나 발전하는 장치

26 로렌츠의 힘

27 D-T 핵융합반응

28 토카막 내부에서 이루어지는 D-T 핵융합 반응

29 한국의 kSTAR

30 ITER 내부 구조

31 결론 핵융합반응은 우주 전체의 구성을 좌지 우지할 수 있을 정도로 아주 중요한 현상
핵융합반응을 통해 우주의 기원을 더욱 밝혀내고 그로써 우주의 본질을 알아낼 수 있을 것입니다.

32 참고 문헌 1) 평행우주 2) 불가능은 없다 3) 그림으로 보는 시간의 역사 4) 블랙홀이 불쑥불쑥
5) 고등학교 융합과학 교과서 (천재교육, 오필석 외) 6) 조용민 교수님 강연 내용 7) 네이버 캐스트 ‘별의 물리학-핵융합’, ‘태양 에너지의 원리’, ‘무한에너 지-핵융합에너지’

33 참고문헌 8) 차교수와 물리산책 ‘핵물리’편: 제 19강(태양과 핵융합)~20강(핵융합 에너지)
‘현대물리학개론’편: 제 2주차 강의 9) 국가핵융합연구소 사이버 홍보관 ‘핵융합이란’ 10) TED 동영상: 스티븐 카울리(Steven Cowley) ‘에너지의 미래, 핵융합’ 11) 두산 백과사전 12) 사이언스 올 과학 용어 사전 13) Wiki 백과사전

34 감사합니다.