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  오광길
  미래의 에너지원은 아르곤이다.(2)
  

       미래의 에너지원은 아르곤이다.(2)


   인류는 화석 연료의 고갈에 대비하여 새로운 에너지원을 찾아야 하는 긴급한 과제를 갖고 있습니다. 그래서 태양의 핵융합 방식을 모방하여 인위적으로 핵융합시키는 장치를 만들어 발전에 이용하려는 연구가 각국에서 진행되고 있지만, 이 연구는 태양의 핵융합 방식에 대한 무지가 낳은 헛된 꿈이어서 실현될 수 없습니다. 그러므로 7개국(EU, 미국, 일본, 중국, 인도, 러시아, 한국)이 합작하여 프랑스에 건설하고 있는 국제열핵융합실험로(ITER)는 현대판 바벨탑이 될 것입니다.

   우리의 국가핵융합연구소가 건설하여 실험하고 있는 한국핵융합연구로(KSTAR)도 같은 방식이므로 성공할 수 없습니다. 더 늦기 전에, 꿈에서 깨어나, 연구 방향을 '아르곤 응축'으로 돌려야 할 것입니다.

   이 도도한 주장에 동의할 수 없고 "순환 법칙은 엉터리다."라고 증명할 수 있다면, 누구든 한국물리학회 대언론지원단과 공동으로 순환학회를 반박하십시오. 공지 사항에서 밝혔듯이 축하금 1억원을 드리기로 약속하였으므로 감사히 드릴 것입니다. 순환 법칙이 엉터리라면 '물리학의 혁명'은 엉터리 책이므로 손해 배상을 하는 것이 당연합니다. 그러나 한국물리학회는 순환 법칙을 공개적으로 반박할 만큼 무지하지 않으므로 이 점 유념하시고, 순환 법칙에 도전하시길 바랍니다. 열심히 도전하다보면 순환 법칙이 자연의 기본 법칙이고 21세기를 이끌 새로운 패러다임이란 사실을 인정하게 될 것입니다.


핵융합발전의 문제점
 
   "태양에서는 수소 원자들이 핵융합하여 헬륨 원자로 전환되며 많은 에너지를 방출하고 있다." 이것은 부정될 수 없는 과학적 진실입니다. "그러므로 중수소와 삼중수소에 인위적으로 열과 압력을 가하여 태양처럼 고온 고압 상태로 만들면, 중수소와 삼중수소의 원자들은 운동량이 증가하여 서로 강하게 충돌하게 되어 핵융합하여 헬륨으로 전환되며 많은 에너지를 방출할 것이므로, 이 열을 발전에 활용할 수 있을 것이다." 이런 꿈을 꾸고 있다면, 이것은 태양의 핵융합 방식을 제대로 이해하지 못해 생긴 과욕입니다.

   현대물리학은 태양의 핵융합 방식을 지상에서 인위적으로 모방할 수 없다는 사실을 알지 못하고 있지만, 순환 법칙은 그 이유를 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

   태양의 모든 원자들은 자체 인력에 의해 서로 끌어당기고 있어 중심부로 들어갈수록 압력이 증가하여 차지하고 있는 공간이 줄어들어 밀도가 증가하고 원자들을 에워싸고 있는 양자들의 밀도도 증가하므로, 원자의 양성자들은 양자들과 결합하여 중성자로 전환되기 쉬워 중성자들이 증가합니다. 중심부는 압력이 증가하여 원자들의 운동이 증가하므로, 증가한 중성자들이 충돌하며 폭발이 증가하여 에너지의 방출이 증가하게 됩니다. 서로 끌어당기며 많은 에너지를 방출하므로 고압 고온 상태가 되지만, 가지고 있던 에너지를 밖으로 방출하게 되고 에너지를 방출할수록 원자들은 양자들이 감소하므로 더 수축되어, 척력이 증가하고 인력이 감소하여, 척력과 인력이 균형을 이룬 상태가 됩니다. 척력과 인력이 균형을 이룬 원자들은 중성자들이 증가하며 폭발력이 증가한 상태이어서 중성자들이 폭발하여 양성자들이 증가하게 됩니다. 양성자들이 증가한 원자들은 서로의 양성자들의 인력에 의해 근접하며 서로의 양자들을 끌어당기게 되어 핵융합하게 되고, 양성자들의 일부가 중성자들로 전환되므로 핵융합한 원자들은 안정을 찾게 됩니다. 주위에서 다른 원자들의 중성자들이 폭발하며 미는 힘도 원자들의 핵융합에 도움이 될 것입니다.

   이상과 같이 태양의 원자들은 자체 인력에 의해 서로 끌어당겨 수축되며 많은 에너지를 외부로 방출하여 양자들이 감소한 상태가 되므로, 고온 고압에서도 중성자들이 폭발하여 양성자들이 증가하여 서로 근접할 수 있어 핵융합을 하게 됩니다.  

   그러나 중수소와 삼중수소에 인위적으로 외부에서 열과 압력을 가하면 상황은 달라집니다. 원자들은 많은 열과 결합하면 에너지 즉 양자들이 증가한 상태가 되므로, 양성자들은 양자들과 결합하여 중성자들로 되기 쉬워지지만, 증가한 중성자들은 많은 양자들에 둘러싸여 있어 폭발하여 양성자들로 되기가 어려워집니다. 중성자들이 증가한 원자들은 양성자들이 감소하여 인력이 약하고 많은 양자들과 결합되어 있어 원자들의 거리가 멀어지게 되어 핵융합이 어려워집니다. 외압에 의해 원자들의 거리가 좁혀져도, 양자들이 원자들을 단단하게 에워싸고 있어 중성자들이 폭발하여 양성자들로 되기가 어려워지므로, 원자들은 인력이 약해 핵융합하기가 어려워집니다.

   그러므로 핵융합은 태양처럼 질량이 큰 별에서는 가능하여도 인위적으로는 이루어질 수 없습니다.

   현대물리학은, 원자 외부의 양성자들은 전자기력이 작용하여 서로 밀고, 원자 내부의 양성자들은 멀어지면 강력이 작용하여 서로 끌어당기고 근접하면 강력이 약해지어 결합하지 않고 공존한다고 주장합니다. 이 강력 이론은 원자핵 내에서 양성자들이 서로 밀어 붕괴되지 않고 공존하고 있는 상태를 설명하기 위해 절대 필요합니다. 그러나 이렇게 기본 힘들을 필요에 따라 설정하는 것은 잘못입니다.
 
   순환 법칙에 의하면, '중력, 전자기력, 강력, 약력'은 기본 힘들이 아니고 자연 현상들이고, 양성자들은 인력을 갖고 있어 서로 결합하는 것이 본성입니다. 그러나 원자 외부에서 양성자들은 거리가 멀어 서로 많은 공간양자들을 끌어당기게 되어 합력의 이중성에 의해 측면 척력이 발생하여 서로 밀게 되고, 원자 내부에서 양성자들은 매우 근접하여 있어 서로의 인력이 측면 척력보다 더 큰 상태이어서 서로 끌어당기게 되고, 서로 끌어당겨 더 근접한 양성자들은 어느 한쪽이 상대의 공간양자들을 더 끌어당겨 중성자로 전환되어 양성자와 중성자가 공존하게 되므로 결합하지 않습니다.

   수소폭탄이 폭발할 때 내부의 원자폭탄보다 더 많은 에너지가 방출되는 까닭은, 중수소 원자들이 핵융합하여 헬륨으로 되며 많은 에너지가 방출되어서가 아니고, 원자탄이 터지는 강력한 외압에 의해 수축되었던 중수소 원자들이 팽창하며 붕괴되어 많은 에너지가 방출되기 때문입니다. 수소폭탄이 폭발할 때 헬륨 원자들이 생성되었다는 증거는 없습니다.

   그렇다고 희망이 없는 것은 아닙니다. "미래의 에너지원은 아르곤이다."에서 밝혔듯이, 아르곤을 응축시켜 칼륨으로 전환시킬 때 발생하는 에너지를 이용하는 것입니다. 

   일반적으로 1족 원소들은 직전의 불활성 기체가 중수소나 삼중수소와 핵융합하여 원자량이 증가하였습니다. 그러나 칼륨은 아르곤보다 원자량이 감소하였습니다. 이것은 아르곤이 중수소나 삼중수소와 핵융합하지 않고, 아르곤 원자핵이 응축되어 칼륨 원자핵으로 전환되었다는 뜻입니다. 질량이 감소하면 에너지가 방출되므로, 아르곤이 칼륨으로 전환되면 많은 에너지가 방출될 것입니다.

   불활성기체 원자들은 원자의 반지름이 큰 상태이고 다른 원자와 결합하기가 어렵습니다. 이 두 특성은 원자들이 덜 수축된 상태이고 여러 개의 외핵들을 갖고 있다는 뜻입니다. 덜 수축되어 외곽에 있는 여러 개의 외핵들이 서로 돌아가며 내핵과 충돌하므로, 수축과 팽창을 반복하는 순환 운동 속도가 다른 원자들보다 빨라, 결합이 유지되기 어려워, 결합하기가 어려운 것입니다. 더욱이 아르곤은 5개의 헬륨 핵을 외핵으로 갖고 있는 특이한 구조이어서 외압을 강하게 받으면 응축되어, 내핵과 외핵들이 핵융합하여, 새로운 내핵이 형성되어 칼륨으로 전환되었다고 정의할 수 있습니다.('물리학의 혁명' 176쪽 '원소들의 생성 과정' 첨조)

   그러므로 아르곤을 응축하는 방식은 중수소와 삼중수소를 핵융합하는 방식보다 작용 거리가 짧아 외부 에너지의 영향을 덜 받기 때문에 성공 가능성이 더 크다고 할 수 있습니다.
 
   국가핵융합연구소는 가망 없는 KSTAR에 매달리는 것보다 가능성이 큰 '아르곤 응축'으로 연구 방향을 돌려 관련 특허 선점을 위해 총력을 집중해야 할 것입니다.

 
[인쇄하기] 2011-11-24 22:38:15


   
   딜레마에 빠진 유럽입자물리연구소
   암흑 물질과 암흑 에너지는 대립쌍이다.

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