상온핵융합로의 구조와 원리:오늘밤 이곳에 함께있는의 최고의 날이었으면 합미다

상온핵융합로의 구조:
핵융합로의 바닥은 내화벽돌을 두께 약 1m 이상으로 축조한 후 초내열 금속(녹는점: 섭씨 약 3,300도/ 두께 20mm이상)을 덮어
씌운 후 약 1만도 고온에서도 녹거나 타지 않는 불연부도체(두께 1m 이상) 덮습니다. 이 불연부도체는 응고 되거나 결집 되지
않아 일정한 크기로 성형할 수 없는 제 4의 물질이므로 상기 내화벽돌과 초내열 금속으로 핵융합로 벽면 설치 후 덮어야 합니다.
핵융합로 벽면에는 냉각재를 이용한 냉각장치를 설치하면 초내열 금속의 녹는점을 2배 이상 증가 시켜 핵융합로 중심부와 다른
안쪽 온도 약 6,000도의 고온에도 충분히 견딜 수 있으며 1차 냉각시스템은 헬륨을 이용하고 2차 냉각시스템은 중수를 이용하는데
1, 2차 냉각시스템에 열교환기를 설치 이용하여 외부로 배출하여 이 열도 이용하면 1, 2차 발생 전체 열에너지를 모두 이용할 수
있으므로 열 손실을 최대한 줄이면서 핵융합로 상단 핵심열과 합쳐 증기터빈을 돌려 발전할 수 있습니다.
핵융합로를 완성하면 상단 배출구(가스 등)를 밀폐 작동시켜 흡입기를 이용해 공기를 모두 빼내어 내부를 진공상태로 만듭니다.
초기연료(중수소 캡슐이나 플로토늄239 캡슐)를 불연부도체 위로 투여하고 양성자빔으로  쏘아 점화 시키면 핵분열과 함께 연쇄
반응이 일어나며 연쇄반응을 지속시키고 많은 양성자 발생을 위햐여 2차 연료 캠슐을 단계적으로 투여하여 온도를 약 6,000도
정도로 조절합니다. 원자폭탄은 많은 량의 농축핵을 점화시켜서 핵분열 시 초고온 약 1억도 까지 상승할 수 있지만 상온핵융합로는
매우 적은 량의 연료를 초기에 점화 시키므로 초 고온 상태가 아니며 연료를 조절하여 온도를 조절하게 되는 원리입니다.
상온핵융합로의 연료:
초기 연료로는 플로토늄239, 우라늄238, 리튬, 이외에 중수소를 불에 타는 얇은 마그네슘 캡슐에 넣어 밀봉하여 만든 중수소 캡슐
인데 현재 목탄연료 펠렛 모양이 될 것으로 그 크기는 더 작게 조절할 수 있습니다. 수소나 중수소는 매우 작으므로 펠렛 1개 속에
약 천만개가 들어갈 수도 있어 그 크기를 현저히 줄여야 할 필요성도 있을 수 있습니다. 초기 연료 후 가동연료는 수소캡슐입니다.
중성자는 양성자와 충돌하면 중양성자에서 결국 양성자로 변하는데 중양성자는 자연상태에서도 존재합니다.
중양성자는 양성자 1개와 중성자 1개로 전자는 없으며 오직 핵력으로 결합되어 있으며 +,- 6,000도 에서도 핵융합이 가능한 핵자
입니다. 중양성자는 중수소의 원자핵으로 호수나 바닷물에서 얼마든지 값싸게 추출하거나 중수에서도 쉽게 얻을 수 있습니다.
핵융합로의 온도를 높일 때는 중수소를, 온도를 낮출 때는 수소를 이용합니다.
상온핵융합로의 점화:
수소원자를 가속된 전자로 충돌시켜 전자를 분리하거나 화학적으로 이온화시키면 양성자만 얻을 수 있으며 양성자를 자기장으로
가속시켜 양성자빔을 만들고 양성자빔은 X선이나 감마선과는 달리 통과하는 동안에는 주위에 큰 에너지를 주지 않지만 정지하기
직전에 큰 에너지를 발생하고 곧 소멸하는데 이 원리를 이용하는 것이 양성자빔이며 상온핵융합로 양성자핵분열 점화방법입니다.
펄스로 플라즈마 가둠:
자장가둠은 물리학적으로 상온초전도현상이 고온에서는 지속 불가능하며 핵융합로에 장시간 전기를 공급하면 열이 점점 높아져
냉각시스템 운용이나 고온으로 인하여 전자석이 손상되기 쉽고 투입전기에너지가 상당하므로 그 지속 가능성이 매우 희박합니다.
펄스가둠은 핵자들을 중심부로 가둘 수 있는데 이 때, 핵융합로 중심부의 온도는 바깥쪽과 달리 6,000도 이상 온도가 올라갑니다.
크고 작은 펄스는 이온빔, 전자광선빔, 양성자빔, 중성자빔 발생장치를 이용하여 만들 수 있으며 이들중에서 양성자빔을 이용하여
양성자 펄스를 융합로 벽면에 설치하여 쏘아주면 전기적인 성질과 함께 움직이는 압축성의 충격파를 만들어 고온의 양성자들과
전자를 중심부로 향한 방향성 운동에너지를 증가시켜 가둘 수 있으며 U자형 핵융합로 상단 자기장을 통하여 서는 전기적인 반응이
없는 잉여 중성자와 감마선을 배출하면 양성자(양이온)와 전자(음이온)는 플라즈마 상태인 이온 상태로 장시간 가둘 수 있습니다.
양성자간 핵들이 뭉쳐지는데 두개의 양성자 핵이 충분히 가까워지면, 전자기력의 의한 반발력은 가까운 거리에서만 작용하는 힘에
비해 거대한 힘인 강한 핵력 즉 "강력"에 의해 무시됩니다. 실제 핵력은, 강력>전자기력>약력>중력 순으로 힘의 크기가 있습니다.
상온핵융합로의 원리:
불안정한 양성자간 핵융합을 유도하여 지속하면 에너지를 얻는데 성공하고 완전한 핵융합은 상온핵융합에너지에 실패합니다.
상온핵융합 에너지를 추구하고 핵융합발전소를 상용화 하는 대에는 초고온(약 1억도 이상)을 지속할 필요가 없습니다.
완전한 양성자간 핵융합을 이루려면 핵력에 의해 결합될 수 있는 거리로 접근하기 위해서 핵(양성자)이 빠른 속도로 접근해야 하는
가속에너지를 가져야 하고 결합 후 정전기적인 반발력을 이기면 완전한 핵융합입니다. 완전한 핵융합은 양성자간 서로 쉽게 접근
할 수 있게 양성자의 운동에너지가 필요하거나 고온 및 고압인 약 백만도에서 천만도 이상 되어야 하지만 불완전 핵융합에서는
이러한 초고온이 필요없으며 상온핵융합로의 양성자들은 펄스의 진동에 의한 큰 운동에너지를 갖게 되어 양성자간 융합에 방해
되는 정전기력보다 커서 쉽게 충돌하거나 붙어 불완전 핵융합을 이루었다가 양전하 정전기력에 의해 다시 또 쉽게 떨어집니다.
"불안정 핵융합!" 양성자의 불안정 핵융합에 필요한 온도는 섭씨 5,500도 에서 6,000도 정도면 충분합니다.
양성자의 불안정 핵융합으로 붙었다 떨어졌다를 계속 반복하는 과정에 발생하는 양성자의 질량결손으로 발생하는 열과 전자들도
전자기력에 의해 서로 반복적인 충돌을 하는 과정에 발생하는 양성자, 전자의 질량결손으로 베타(열전자)선, 감마선을 얻는 것이며
인류가 추구하는 상온핵융합에너지는 이러한 양성자의 불안정 핵융합을 유도하고 지속시키는 방법에서 얻을 수 있습니다.
상온핵융합에 관한 양성자간 핵융합발전원리 등 공개파일: http://www.popcyber.com/fusion.htm
November 4, 2016  Written By Atom Nuclear Physicist/ 국군기무사령부 국가정보원 박무도
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