응축계 핵반응 동향(2022년 8월 조사)(일본어판)

~기존의 화학반응에서 1만 배 이상의 발열이 확인된

금속 결정 내는 저온에서 원소가 융합해 핵종이 변환하는 신기한 현상~

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1. 근원에 있는 에너지 문제와 응축계 핵반응

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2. 플라이슈만-폰즈(F-P: Fleischmann-Pons) 효과

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3. 응축계 핵반응(CMNR)으로의 발전

3-1. 일본

3-2. 해외

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4. 응축계 핵반응에 관한 시장규모 예측

그림·표1. 응축계 핵반응의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020~2045년 예측)

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5. 응축계 핵반응 관련 기업·연구기관 대응 동향

5-1. 오야마파워 주식회사

(1) 금속 결정 내 가둠 핵융합의 의의와 구상

표1. 각종 원자로 비교

(2) 금속 결정 내 가둠 핵융합 이론~금속 결정이 핵반응의 특수 반응장이 된다~

그림1. Pd의 fcc구조(좌) 및 fcc를 최밀충전면의 중첩으로 표현한 것(우)

작은 검은 점은 격자 사이에 들어가는 중수소의 위치를 나타낸다[3]

그림2. Pd 결정격자의 채널링 효과. α 상 (좌)과 α' 상 (우)[3]

그림3. 금속 내 쌍성 이온 모델

그림4. 금속 결정 내에서 정지한 쌍성 핵 이미지

그림5. 쌍성 이온이 정지 후 핵융합 에너지를 전자파로서 방출해 금속을 가열

(3) 금속 결정 내 가둠 핵융합 실험

①금속 결정 내 가둠 핵융합 실험로의 기본구성

그림6. 금속 결정 내 가둠 핵융합 실험로의 기본 구성[4]

그림7. 금속 결정 내 가둠 핵융합 실험로[4]

②연쇄반응에 필요한 금속 결정 조건

③본 실험에서 발생한 핵반응 추정

(4) 상온 핵융합로의 성립조건과 향후 실험

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5-2. 주식회사 CLEAN PLANET

그림8. QHe의 대응 부감도

(1) QHe란

그림9. QHe의 최신 프로토타입 2종. Type K의 내부 구조(좌), Type M의 외관(우)

①핵분열과의 차이

그림10. 핵분열과의 차이

②고온 핵융합과의 차이

그림11. 고온 핵융합과의 차이

③미량의 수소로 장기간 발열 지속

그림12. 미량의 수소로 장기간 발열 지속

④발열 에너지량은 도시가스의 1만 배 이상

그림13. 발열 에너지량

(2) QHe 가능성

그림14. 에너지 공급 맵

(3) CLEAN PLANET의 우위성

①재료 면의 우위성

그림15. QHe에 의해 발생하는 에너지밀도

②지적재산전략의 우위성

③열 이용의 실용화를 위한 공동개발 시동

그림16. QHe를 이용한 산업용 보일러(이미지)

(4) 향후 전개 예정

그림17. QHe 개발의 지금까지의 발자취

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5-3. 국립대학법인 도호쿠대학

(1) 양자수소에너지(QHE)란

그림18. 나노스케일 복합 금속 박막과 수소에 의한 발열 현상

(2) 에너지 발생 실험

그림19. 실험장치 모식도

그림20. 나노 박막재료의 STEM 상

그림21. 관측된 에너지 발생 사례

표2. 흡장 수소 및 수소 1개당 방출 에너지

(3) CMNR 메커니즘

그림22. CMNR을 모식적으로 나타낸 그림

그림23. 새로운 학술 분야의 창출

(4) 향후 과제

그림24. 스케일업된 에너지 발생 모델 모식도

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6. CMNR의 장래 전망