劳动新闻:旨在开发新能源的核聚变技术

　2010年5月15日　《劳动新闻》　　

旨在开发新能源的核聚变技术　　

本报记者吕明喜　　

伟大领导者金正日同志指出：

“在党的领导下，最近年间我国大力发展宇航技术和核技术、电脑技术等一系列尖端科学技术，建成众多具有世界水平的现代化工厂，证明了我们在科学技术领域也能够完全创造出奇迹来。”　　

最近，我们的科学家取得了成功进行核聚变反应的巨大成果。　　

核聚变技术是为了开发未来的新能源而世界聚焦的最尖端技术领域之一。　　

发出亮光和炽热的太阳的能量就源于氢核之间的聚变反应。　　

如果在地球上实现和操控这样的核聚变反应，造出“人工太阳”的话，人类能够彻底解决能源问题。　　

如今，人类随着原油和天然气、煤炭等化石燃料资源枯竭，面临严重的能源危机。　　

化石燃料的利用过程中发生的温室效应气体严重地破坏地球的生态环境。另一方面，水和风、地热、太阳热能源是散落的，要将之聚集利用需要费很大功夫，而且光靠它们是无法满足急剧增加的能量需求的。　　

核能比其它能源燃料源泉丰富，能量密度高，而且对环境造成的损害小，因而被认为是有前景的能源。　　

最近时期，试图依靠核能保障日益增长的能量需求成为世界趋势。　　

核能利用有两种方法：利用核分裂反应或利用聚变反应。　　

钨或钚之类重元素的原子核分裂为两个及其以上的核分裂反应和氢之类轻元素的原子核互相聚变形成新元素原子核的核聚变反应被统称为核反应。　　

这样的核反应过程中产生化学反应无法相比的巨大能量。　　

迄今为止，原子能工业主要利用钨之类重原子核的分裂反应生产能量。　　

然而，现在的原子反应堆因为有爆炸危险、核废料导致环境污染、钨资源只能使用数百年等各种问题，未能成为解决能源危机的完美无缺的方案。　　

与此相比，依靠核聚变生产能量的方法具有很多优越性。　　

首先，燃料源泉无穷尽。　　

核聚变最易发生的燃料是将重氢和超重氢按1:1的比率混合的。　　

重氢的源泉是重水，在海水中存量无限。据悉，处理1立方米海水时可得的重氢1克的发热量相当于煤炭数十吨的发热量。超重氢虽然不存在于自然界，但向锂照射中子时就会产生。　　

其次，是非常安全。核分裂原子反应堆要一次性装入核燃料，调节临界状态的连锁反应生产能量，只要稍微失误就会发生无法控制的爆炸。然而，核聚变反应堆按需注入燃料进行加热，所以只要停止注入燃料，停运加热装置，反应堆就会立即停止。　　

还有，对环境造成的损害很少。核分裂原子反应堆产生的核废料带毒性，处理所需费用极大。然而，核聚变生成物是最安全的惰性气体——氦。只是由于核聚变产生的中子，反应堆的结构物经过一段时间后会放射化，但这与核分裂碎片造成的损害相比，不值一提。　　

能够集中起来大规模地生产电力。核聚变燃料因为发热量很大，所以在小体积中也能大规模产生能量，生产电力。　　

由此，核聚变被公认为能够满足对能量的世纪需求的唯一能源。　　

然而，核聚变技术迄今在任何国家都未能实际应用于生产能量。　　

那是因为核聚变反应在非常苛刻的条件下产生。　　

由中子造成的核分裂反应是易于发生的。　　

但是，要发生核聚变反应的话，相向运动速度要很大，才能克服带正电荷的核之间起作用的电斥力，使之互相结合起来。那样的话，通常需要具备数千万℃以上的温度条件。　　

太阳由氢气组成，内部温度达1，500万℃以上。在这里，发生氢核聚合为氦核的核聚变反应，产生巨大的能量。结果，太阳可以说是一个巨大而自然的核聚变反应堆。　　

就这样，核聚变反应若要易于发生，不但要温度非常高，而且燃料密度要大，高温维持时间要得到充分保障。　　

这就是核分裂反应和核聚变反应的本质差异，提出了非常艰巨而费力的研究课题。　　

核聚变技术作为最尖端科学技术的综合体，核聚变研究成果即成为展示一国科学技术发展水平的标志。　　

核聚变技术的开发需要巨额资金，因此，迄今为止世界上仅有几个号称发达的国家投入开发。　　

我国在核技术等尖端科学技术研究中也遭受帝国主义者恶毒的制裁和压力的情况下，我们的科学家按我们方式的独特方法成功进行成为新能源开发突破口的核聚变反应，确实是值得自豪的成果。　　

주체99(2010)년 5월 15일 로동신문　　

미래의 새 에네르기개발을 위한 핵융합기술  　　

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 지적하시였다. 　　

《당의 령도밑에 최근년간 우리 나라에서 우주기술과 핵기술, 콤퓨터기술을 비롯한 일련의 첨단과학기술을 획기적으로 발전시키고 세계적수준의 현대적공장들을 수많이 일떠세운것은 우리가 과학기술분야에서도 얼마든지 기적을 창조할수 있다는것을 실증하여주고있습니다.》　　

최근 우리의 과학자들은 핵융합반응을 성공시키는 커다란 성과를 이룩하였다. 　　

핵융합기술은 미래의 새 에네르기개발을 위하여 세계적인 초점을 모으고있는 최첨단기술분야의 하나이다. 　　

찬란한 빛과 뜨거운 열을 발산하는 태양의 에네르기는 바로 수소핵들사이의 융합반응에 그 원천을 두고있다. 　　

이러한 핵융합반응을 지구우에서 인공적으로 실현하고 조종하여 《인공태양》을 만든다면 인류는 에네르기문제를 종국적으로 해결할수 있다. 　　

지금 인류는 원유와 천연가스, 석탄과 같은 화석연료자원이 고갈되여감에 따라 심각한 에네르기위기에 직면하고있다. 　　

화석연료의 리용과정에 나오는 온실효과가스는 지구의 생태환경을 심히 파괴하고있다. 한편 물과 바람, 지열, 태양열에네르기는 널려져있어 그것을 모아서 리용하자면 많은 품이 들며 또 이것만으로는 급격히 늘어나는 에네르기수요를 충족시킬수 없다. 　　

핵에네르기는 다른 에네르기들보다 연료원천이 풍부하고 에네르기밀도가 높을뿐아니라 환경에 주는 피해가 적으므로 전망적인 에네르기원천으로 알려져있다. 　　

최근시기 핵에네르기에 의거하여 늘어나는 에네르기수요를 보장하려는것은 세계적인 추세로 되고있다. 　　

핵에네르기리용에는 핵분렬반응을 리용하는 방법과 핵융합반응을 리용하는 두가지 방법이 있다. 　　

우라니움이나 플루토니움과 같은 무거운 원소의 원자핵이 두개 또는 그 이상으로 분렬되는 핵분렬반응과 수소와 같은 가벼운 원소의 원자핵들이 서로 융합되여 새로운 원소의 원자핵으로 넘어가는 핵융합반응을 통털어 핵반응이라고 한다. 　　

이러한 핵반응과정에는 화학반응에서와는 대비할수 없는 막대한 에네르기가 나온다. 　　

지금까지 원자력공업에서는 주로 우라니움과 같은 무거운 원자핵들의 분렬반응을 리용하여 에네르기를 생산하여왔다. 　　

그러나 현재의 원자로들은 폭발위험성이 있고 핵페기물에 의한 환경오염, 수백년분밖에 안되는 우라니움자원 등 여러가지 문제점들로 하여 에네르기위기를 해소할수 있는 완전무결한 해결책으로는 되지 못하고있다. 　　

이에 비해볼 때 핵융합에 의한 에네르기생산방법은 많은 우월성을 가지고있다. 　　

우선 연료원천이 무진장하다. 　　

핵융합이 제일 잘 일어나는 연료는 중수소와 초중수소를 1 : 1의 비률로 섞은것이다. 　　

중수소의 원천인 중수는 바다물속에 무진장하다. 바다물 1㎥를 처리할 때 얻어지는 중수소 1g의 발열량은 석탄 수십t의 발열량과 같다고 한다. 초중수소는 자연계에 존재하지 않지만 리티움에 중성자를 쪼여줄 때 생겨난다. 　　

다음으로 매우 안전한것이다. 핵분렬원자로에서는 핵연료를 한꺼번에 장입하고 림계상태에서의 련쇄반응을 조절하여 에네르기를 생산하는데 조금만 잘못하여도 걷잡을수 없는 폭발이 일어난다. 그러나 핵융합반응로에서는 연료를 필요한만큼 넣어주면서 가열하므로 연료주입과 가열장치를 멈추면 즉시에 로가 서게 된다. 　　

또한 환경에 주는 피해가 매우 적다. 핵분렬원자로에서 나오는 핵페기물은 독성을 띠며 그 처리에 막대한 비용이 든다. 그러나 핵융합생성물은 가장 안전한 불활성기체인 헬리움이다. 다만 핵융합에서 나오는 중성자에 의하여 반응로의 구조물이 시간이 지나면 방사화되는데 이것은 핵분렬쪼각들이 주는 피해에 비하면 아무것도 아니다. 　　

전기를 집중적으로, 대규모적으로 생산할수 있다. 핵융합연료는 발열량이 매우 크므로 작은 부피에서도 대규모적으로 에네르기를 뽑아 전기를 생산할수 있다. 　　

이로부터 핵융합은 에네르기의 세기적인 수요를 충족시킬수 있는 유일한 에네르기원천으로 공인되고있다. 　　

그러나 핵융합기술은 아직까지 어느 나라에서도 에네르기생산에 실지 쓰이지 못하고있다. 　　

그것은 핵융합반응이 매우 어려운 조건에서 일어나기때문이다. 　　

핵분렬반응은 중성자에 의해 쉽게 일어난다. 　　

하지만 핵융합반응이 일어나자면 양전기를 띤 핵들사이에 작용하는 전기적인 밀힘을 극복하고 서로 합쳐질수 있도록 마주 향하는 운동속도가 매우 커야 한다. 그러자면 보통 수천만℃이상의 온도조건이 보장되여야 한다. 　　

태양은 수소기체로 이루어져있고 내부온도는 1 500만℃이상이다. 여기에서는 수소핵들이 합쳐져 헬리움핵으로 되는 핵융합반응이 일어나면서 막대한 에네르기가 나온다. 결국 태양은 하나의 거대하면서도 자연적인 핵융합로라고 할수 있다. 　　

핵융합반응이 잘 일어나자면 이렇게 온도가 매우 높아야 할뿐아니라 연료밀도가 커야 하며 고온유지시간이 충분히 보장되여야 한다. 　　

바로 이것이 핵분렬반응과 핵융합반응의 본질적인 차이로서 매우 어렵고 힘든 연구과제를 제기한다. 　　

핵융합기술은 최첨단과학기술의 종합체로서 핵융합연구성과는 곧 그 나라 과학기술발전수준을 보여주는 표징으로 되고있다. 　　

핵융합기술의 개발에는 막대한 자금이 든다. 그러므로 지금까지 세계적으로 발전되였다고 하는 몇개 나라에서만 이 개발에 달라붙고있다. 　　

우리 나라가 핵기술을 비롯한 첨단과학기술연구에서도 제국주의자들의 악랄한 제재와 압력을 받고있는 속에서 우리 과학자들이 새 에네르기개발을 위한 돌파구로 되는 핵융합반응을 우리 식의 독특한 방법으로 성공시킨것은 참으로 자랑할만한 성과이다. 　　

본사기자 려명희