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양전자-전자 소멸 에너지 엔진

전문가 제언: ○ 본 발명은 양전자-전자 소멸(positron-electron annihilation)의 현상에서 발생하는 열을 기계적인 에너지로 이용과 관련이 있다. 방사성 동위원소가 붕괴할 때 발생한 양전자와 전자는 Lorentz force에 의하여 조준되고 가속된 후, 챔버 내에서 양전자와 전자 빔의 충돌된다. 양전자와 전자가 충돌하여 소멸될 때 1 MeV의 에너지가 발생하며, 발생한 열은 기계 에너지로 전환되어 터빈이나 회전식 엔진을 구동하는데 사용된다.

○ 양전자-전자 소멸(positron-electron annihilation)에서 에너지를 발생하는 기술은 핵분열, 핵융합에 비하여 간단하고, 비용이 적게 들고, 유지가 용이하다. 또한 이 에너지는 깨끗하고, 안전하며, 재생/지속이 가능하다.

○ 핵융합은 표적 에너지의 수천분의 일에 해당하는 에너지가 방출하는데 반하여, 양전자-전자 소멸은 양전자와 전자 질량의 전량에 해당하는 에너지를 회수할 수 있는 장점이 있다. 또한 양전자-전자 소멸은 핵분열에 비하여 방사성 폐기물을 발생하지 않고, 폭발, 연쇄반응의 위험이 없다.

○ 양전자-전자 소멸반응의 다음 단계로 양성자와 반양성자간의 소멸을 고려할 수 있다. 양성자는 전자 질량의 1800배로 크며, 양성자-반양성자 소멸 시 발생하는 에너지가 GeV에 달한다. 양성자-반양성자 소멸에 의한 에너지 생산은 중수소 핵융합과 비하여 입자당 1000배의 에너지를 얻을 수 있고, 기술적으로 간단하다.

○ 오일은 세계의 65%의 에너지를 공급하고 있으나, 40년 후에는 고갈된다. 원자력은 오일이 담당하지 못하는 에너지 부족량을 담당하고 있으나, 사용후핵연료의 저장과 운전상 안전 문제를 안고 있다. 핵융합에너지는 개발 중이며, 실용 단계까지 더 많은 시간이 요구된다. 물질-반물질 소멸에 의한 에너지 생산은 미래의 재생 에너지로써 유망하다.

저자: Matthews, Gregory
자료유형: 특허정보