산업 IT

[거대 과학의 진수] [4] 미국 국가점화설비

초대형 레이저 핵융합 실험장치

미국 로렌스리버모어국립연구소 (LLNL)의 국가점화설비(NIF)는 세계 최대, 최강의 레이저 장치다. 설비 길이가 풋볼 경기장 3배, 높이는 10층 건물에 이르며 무려 200만 줄(J)의 자외선 레이저빔을 생성한다.

레이저빔을 맞은 물체는 온도가 1억℃ 이상, 압력은 1,000억 기압 이상으로 높아지는데 이는 항성이나 거대 가스 행성의 핵과 유사한 상태다.

과학적 가치: NIF의 레이저 장치는 192개의 레이저빔을 하나로 모아 중수소와 삼중수소 원소를 함께 지닌 타깃에 발사한다. 그러면 타깃의 원자핵이 융합하며 엄청난 에너지가 발생한다.


NIF 연구자들은 이런 메커니즘을 개선, 세계 최초로 핵융합 반응을 통한 정미 에너지(net energy) 획득을 모색 중이다. 또한 NIF 설비는 시간이 지날수록 핵무기에 어떤 변화가 나타나는지의 분석에도 활용된다. 이는 핵무기의 안전성과 신뢰성 평가에 매우 중요한 요소다.

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연구팀은 특히 이 장치가 거대 항성의 핵과 유사한 환경을 조성한다는 점에서 핵융합이 어떻게 금, 우라늄 등 몇몇 무거운 원소들을 생성하는지 알 수 있게 되기를 기대한다.

일반인 활용성: 혹시라도 집에 핵무기를 보관하고 있다면 NIF의 데이터는 그 무기가 얼마나 안전한 상태인지 알려줄 것이다.

일부 지지자들은 NIF가 토카막 방식의 국제열핵융합실험로(ITER)에 앞서 인류 최초의 핵융합 발전을 실현할 것이라고 말한다.

연간 예산: 1억4,000만 달러
건설비: 35억4,000만 달러
운용요원: 1,000명
물리적 규모: 1만6,000㎡
과학적 가치: 4점
일반인 활용: 2점
감탄 지수: 8점

※점수: 10점 만점

파퓰러사이언스
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