원자력 및 핵분열 이야기
원자력 에너지는 원자의 핵을 묶는 힘에 의해 원자 내부에 저장된 에너지입니다. 과학자들은 이러한 힘으로부터 다량의 에너지를 얻는 방법을 발견하여 전기를 생산하거나 잠수함, 선박, 폭탄 등 다양한 분야에 사용되었습니다.
E = mc2
앨버트 아인슈타인은 상대성 이론을 연구하면서 수학 공식 E = mc2를 발견했습니다. 이 공식은 물질이 에너지로 변환될 수 있음을 보여주었습니다. 이것은 단순한 개념처럼 들리지만 아주 적은 양의 물질에서 많은 양의 에너지가 생성될 수 있음을 보여 줍니다.
핵분열
핵분열은 큰 원자를 두 개 이상의 작은 원자로 나누는 과정입니다. 원자가 분리되면 막대한 양의 에너지가 방출됩니다. 에너지가 느리게 제어되는 방식으로 방출되면 집에 전력을 공급하기 위해 전기를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 에너지가 한 번에 모두 방출되면 연쇄 반응이 일어나 핵폭발을 일으킵니다.
원자력 발전소
핵분열의 주요 응용 분야 중 하나는 원자력입니다. 원자력 발전소는 핵분열을 사용하여 열을 발생시킵니다. 그들은 이 열을 사용하여 물에서 증기를 생성하여 발전기에 전력을 공급합니다. 미국의 약 20%의 전기는 원자력 발전소에서 생산됩니다. 미국 원자력 발전소에는 104개의 상업용 원자력 발전소가 있으며 우라늄 원소를 연료로 사용합니다. 우라늄의 제어봉은 원자 분할의 연쇄 반응이 제어된 속도로 진행하는 데 사용됩니다. 원자력의 부산물 중 하나는 방사성 폐기물입니다. 이것은 핵 반응에서 남은 물질입니다. 방사성 물질은 사람과 동물의 삶에 위험 할 수 있습니다.
원자력의 다른 용도
원자력에는 발전소 외에 다른 응용 분야가 있습니다. 바로 선박 및 잠수함의 핵 추진입니다. 핵 동력 잠수함은 수중에 머물러 있고 고속으로 장시간 여행 할 수 있습니다. 원자력은 또한 해군 선박, 극지방의 얼음을 깨는데 사용되는 선박 및 우주선에 사용되었습니다.
핵융합 원자력
또 다른 형태는 핵융합입니다. 융합은 둘 이상의 원자가 함께 결합하여 더 큰 원자를 만들 때 발생합니다. 별은 핵융합에서 힘을 얻습니다. 별 속 깊은 곳에서, 수소 원자는 끊임없이 융합에 의해 헬륨 원자로 변환됩니다. 이 과정은 태양을 포함한 별들이 발산하는 빛과 열에너지를 생성합니다. 과학자들은 유용한 에너지를 만들기 위해 융합을 제어하는 방법을 알아내지 못했습니다. 융합이 방사성 물질을 덜 생성하고 사실상 무제한의 에너지 공급을 제공 할 수 있다면 좋은 소식이 될 것입니다.
원자력 및 핵분열에 관한 흥미로운 사실
- 미국은 다른 어느 나라보다 더 많은 원자력을 생산합니다.
- 원자력의 역사에서 체르노빌 (러시아), 스리마일 섬 (미국), 후쿠시마 (일본)를 포함하여 세 가지 주요 원자력 발전소 재해가 발생했습니다.
- 최초의 원자력 잠수함은 1954년 해상으로 발사된 USS 노틸러스였습니다.
- 하나의 우라늄 펠릿은 약 1,000킬로그램의 석탄과 동일한 양의 에너지를 생성 할 수 있습니다.
