수소 핵융합 반응

수소 핵융합 반응

작성일 2023.04.28댓글 1건
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수소 핵융합 반응을 할때 양성자 4개가 반응을해서 헬륨 원자핵(양성자 2개와 중성자 2개로)바뀌는데 양성자보다 중성자가 질량은 조금 더 크고 양성자에서 중성자로 바뀔때는 에너지를 흡수하면서 바뀌는데 왜 수소 핵융합 반응을 할때(즉, 양성자 2개가 중성자 2개로 바뀔때) 에너지 흡수가 아닌 에너지 방출을 하나요?


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profile_image 익명 작성일 -

안녕하세요.

답변부터드리자면 수소 핵융합 반응에서 에너지 방출이 일어나는 이유는 핵력학적인 원리와 질량 결손에 의한 것입니다.

핵력학적인 원리(핵자-핵자 상호작용)에 따르면, 핵융합 반응에서 물질의 질량은 핵융합 이전과 이후에 비교해서 조금 더 가벼워집니다. 이는 중성자와 양성자가 결합하여 헬륨 원자핵이 생성될 때, 생성된 헬륨 원자핵의 질량이 원래의 수소 원자핵의 질량보다 조금 더 가벼워지기 때문입니다.

따라서 이러한 질량 결손에 따라서 에너지 방출이 일어나게 됩니다. 핵융합 반응에서 생성된 헬륨 원자핵의 질량이 원래의 수소 원자핵보다 조금 더 가벼워졌으므로, 이러한 질량 결손에 상응하는 에너지가 방출됩니다. 이렇게 방출된 에너지는 E=mc^2 공식에 따라 질량의 손실량에 상응하는 에너지 양으로 계산됩니다.

즉, 정리하면 수소 핵융합 반응에서 생성된 헬륨 원자핵이 더 가벼워지면서, 질량 결손에 따른 에너지 방출이 일어나는 것입니다. 이 에너지는 태양에서의 핵융합과 같은 고온 고압 환경에서 일어나므로, 발생하는 에너지 방출은 매우 큰 양이 됩니다.

이상, 참고하시기 바랍니다.

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