레이놀즈수, 레이저, 레이저분리, 레이저핵융합

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레이놀즈수

reynolds number

기호 Re. 흐름 속에 있는 물체의 대표적인 길이를 L, 흐름의 속도를 U, 밀도를 ρ, 점성률을 η, 동점성률 v=η/ρ로 할 때 Re=ρLU/η=LU/v로 정의되는 무차원 수. 강제대류의 경우 등과 같이 흐름을 특정짓게 하는 것으로서 매우 중요하다. 일반적으로 흐름은 Re가 작을 때는 층류가 되고 클 때는 난류가 된다.

레이저

laser

입력신호에 의해서 인공 ruby 등을 자극하여 그 분자 또는 원자 구조 속에 축적되어 있는 에너지를 방사시켜 강력한 빛을 발생시키는 장치. 명칭은 light amplification by stimulated emission of radiation의 머리 글자를 딴 것. 금속의 가공·통신 등에 응용된다. 우라늄의 농축이나 핵융합반응에도 이용되고 있다. 후자의 경우, 1 GW(10억 Watt) 이상의 고출력 레이저에 의한 초고온으로 연료인 중수소와 3중수소를 냉각시켜 고화한 pellet을 노내에서 순간적으로 녹여서 핵융합반응을 일으키려 하는 것이다.

레이저분리

laser separation

동위체 혼합물에 어떤 특정한 파장의 빛을 조사시키면 착안한 동위체의 전자상태·진동상태 등이 공명적으로 여기된다. 여기에 사용되는 광원으로는 최근에 특히 그 발전이 두드러진 레이저가 최상이다. 이와 같은 동위체 효과를 이용하여 목족한 동위체를 분리하는 것은 레이저 분리라 한다. 이 방법의 특징은

① 높은 분리계수를 기대할 수 있다,

② 에너지 소비가 적다,

③ 원료의 이용률이 높다,

④ 평행도달 시간이 짧다,

⑤ 장치가 소형으로 된다는 것 등이다. 우라늄 농축에 적용할 경우, 처리물질을 원자 또는 분자로 할 것인가에 따라 원자법과 분자법으로 나눠진다. 그림은 원자법의 원리를 나타낸 것이다. 우라늄 농축 이외에도 넓은 응용범위가 기대된다.

레이저핵융합

laser fusion

고밀도 플라즈마를 이용한 「관성밀폐방식」에 의한 핵융합에서 고체의 중수소 D와 3중수소 T로 된 표적에 고출력 레이저광을 투사하여 가열시켜 표면에서 구 대칭적으로 플라즈마를 분출시키고 그 반작용으로 표적 중심부를 압축시켜 초고밀도의 플라즈마를 만들어서 열핵융합반응을 일으키게 하는 방법.