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핵융합기 증식로 블랭킷의 삼중수소 관리를 위한 막과 막반응기의 새로운 결합

전문가 제언: ○ 미래 핵융합기의 연료로 사용될 삼중수소는 증식로 불랭킷 내에서 생산된다. 삼중수소추출시스템은 핵융합로의 내부연료 사이클에 들어갈 삼중수소를 회수한다. 양 시스템사이의 정확하고 정밀한 삼중수소 계량관리는 신뢰성 있는 운영을 위해서 필수이다. 극미량의 분자나 산화물 형태의 삼중수소가 함유된 막대한 헬륨 유량을 불랭킷에서 처리하는 것은 처리공정과 계량관리 양쪽 면에서 도전으로 보인다. 막과 막반응기의 결합에 기반을 둔 대안 삼중수소 처리공정이 삼중수소 관리를 용이하게 하기 위하여 여기에 제안되었다.

○ PERMCAT(투과촉매)처리공정은 Pd막 막반응기 안에서 역류 동위원소 넘침에 입각한 것이다. 투과촉매공정은 어떤 화학종에서도 삼중수소를 효율적으로 회수한다. 또한 이것은 순수 수소 유동을 만들어 계량관리 단계의 상류를 조정하는데 유리하도록 한 삼중수소를 풍부하게 한다. 이탈 전과 선농축 단계에서 새로운 제올라이트막을 사용하여 전체공정의 최적화를 위해 연구하였다. 이러한 결합은 DEMO(DEMOnstration Power Plant)에서의 삼중수소 처리공법을 향상하고 계량관리를 쉽게 할 것이다.

○ UCLA의 저명한 M. Abdou교수의 “DEMO로 통하는 융합핵과학과 기술의 도전과 시설,”이라는 발표문의 일부를 인용한다. “핵융합발전에서 당면한 도전,” 이라는 소제에서 핵융합환경 특히 용적측정 핵가열은 중수소-삼중수소(Deuterium-Tritium, DT)-플라즈마 기반시설에서만 가능하기 때문에, 핵 부품은 시험중인 것과 같은 기술과 재료로 첫DT 플라즈마 기반장치(첫 FNSF, Fusion Nuclear Science Facility)에서 건조하였다.

○ ① 다음단계의 제일목표, FNSF가 핵융합실험의 환경을 제공하는 것이다. 이 단계의 생략은 전세계에 건조된 모든 플라즈마장치(JET, TFTR, DIII-D, JT-60, KSTAR, EAST, 등)를 생략하고 ITER나 DEMO로 직행하려는 것과 같고, ② 다음단계 FNSF(또는 최소한 FNSF의 초보 단계)는 어차피 위험을 감수해야 하나 지나치게 욕심을 낼 수도 없다.?

저자: D. Demange et al.
자료유형: 학술정보