거대, 70

영국의 조용한 산업 단지에서는 때때로 72피트 길이의 총소리로 인해 침묵이 깨집니다. 통의 끝에서 별이 탄생합니다.

BFG(Big Friendly Gun)는 영국에 본사를 둔 핵융합 회사 First Light Fusion이 에너지 생산의 미래가 되기를 희망하는 프로토타입입니다.

위 영상은 회사 시설에서 시험발사를 하는 모습을 보여줍니다. 안전한 거리에서 두꺼운 콘크리트 벽으로 분리된 팀은 총의 센서에서 데이터가 쏟아지는 것을 지켜봅니다. 각각의 시험 발사는 잠재적으로 사실상 무한한 청정 전력 공급원이 될 수 있는 곳에 세계를 한 걸음 더 가까이 다가가게 합니다.

거대한 강철 총은 6.6파운드의 화약을 고속 피스톤으로 발사하여 작동합니다. 배럴의 속도를 낮추면서 이동하면서 수소 가스를 압축하는 피스톤은 금속 씰을 통해 터지기 전에 가스를 작은 지점까지 분쇄하는 원뿔 세그먼트로 들어갑니다. 이는 초당 4.3마일의 속도로 발사체를 진공 챔버로 발사하여 핵융합 연료 표적을 타격하여 일시적으로 핵이 융합될 수 있는 조건을 생성합니다.

First Light Fusion은 10개월에 걸쳐 110만 파운드(127만 달러)의 비용으로 의뢰, 설계 및 제작되었다고 밝혔습니다. 세상에는 이와 같은 것이 없습니다.

원자핵 융합은 우리 태양에 동력을 공급하는 것과 동일한 과정이며, 과학자들은 거의 100년 동안 이를 지구에서 재현하려고 노력해 왔습니다. 왜냐하면 이 반응은 탄소 배출이나 방사성 부산물 없이 화석 연료보다 더 많은 에너지를 생산하기 때문입니다.

또한, 반응에 필요한 연료(일반적으로 수소 동위원소인 중수소와 삼중수소)를 인공적으로 생산할 수 있습니다. 이처럼 핵융합력을 활용할 수 있다면 깨끗할 뿐만 아니라 풍부할 것입니다.

관성 핵융합으로 알려진 First Light Fusion의 접근 방식은 거대한 자석을 사용하여 플라즈마 가스를 순환시키는 가장 일반적이고 훨씬 더 복잡한 토카막 접근 방식과는 거리가 멀습니다. 그러나 그것은 효과가 있으며 CEO인 Nick Hawker는 이것이 게임을 바꿀 수 있다고 생각합니다.

호커는 뉴스위크에 “나는 토카막을 자기 핵융합 분야의 선도적 접근 방식으로 묘사하고 싶다”고 말했다. "물리학은 매우 명확합니다. 매우 잘 특성화되었습니다."

수년간 토카막 기술을 연구하면서 가장 중요한 문제는 플라즈마가 어떻게 에너지를 잃는가였습니다. 과학자들은 플라즈마 내의 에너지가 반응과 관련된 강렬한 자기장 선을 가로질러 흘러나와 반응이 흐지부지되는 경향이 있다는 것을 발견했습니다. 따라서 토카막을 사용하여 기계를 작동하는 데 필요한 에너지보다 생성된 에너지가 더 많은 순 에너지 이득을 달성한 사람은 아무도 없습니다.

호커는 "관성 핵융합을 통해 순 에너지 이득이 입증됐지만 운전자는 레이저가 아닌 지하 무기 테스트였다"고 말했다. "따라서 관성 핵융합을 통해 높은 에너지 획득을 얻을 수 있다는 경험적 증거가 있습니다.

"우리가 알고 있는 과제는 자기 융합에서 수행된 작업 때문이고 이것이 우리가 이를 회피하는 접근 방식을 생각해 낼 수 있게 해 주었기 때문에 이것을 자기 융합에 대한 비판으로 간주하는 것은 약간 불공평하다고 생각합니다."

그러한 도전 중 하나는 핵융합 반응과 관련된 순전한 폭력입니다. 토카막은 핵융합을 생성하기 위해 화씨 1억 8천만 도의 온도에서 플라즈마를 순환해야 하며, 동시에 핵융합 반응에서 나온 중성자가 반응 챔버의 내부 벽을 강타합니다.

Hawker는 "진공 챔버의 생존 가능성과 진공 챔버를 얼마나 자주 교체해야 하는지는 토카막의 주요 과제 중 하나입니다"라고 말했습니다. "그것은 햇볕에 방치한 플라스틱과 같습니다. 플라스틱을 오랫동안 햇빛에 방치하면 UV 광선이 플라스틱 내부의 물질 구조를 파괴하고 손에서 분해됩니다. 융합은 구조용 강철에 적용되므로 약간의 문제가 됩니다."

First Light Fusion의 원자로 설계는 원자로 벽을 액체로 보호하여 중성자를 흡수하고 챔버의 강철 구조를 토카막에 비해 적은 중성자 충격에 노출시켜 이를 회피하는 것을 목표로 합니다.