Q. 별의 핵융합 반응에서 핵융합 반응을 하는 원자핵의 질량의 합이 생성된 원자핵의 질량보다 커서 에너지를 방출하는 과정이다 라는게 뭔 말인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.1. 핵융합 반응에서 원자핵의 질량의 합이 생성된 원자핵의 질량보다 큰 이유는 별 안에서 발생하는 핵융합 반응에서는 두 개 이상의 원자핵이 융합하여 더 큰 원자핵을 형성합니다. 그런데 반응 전의 원자핵들의 총질량이 반응 후 생성된 원자핵의 질량보다 큽니다. 이 차이가 생기는 이유는 바로 질량-에너지 등가성 원리(E=mc²) 때문입니다. 일부 질량이 에너지로 변환되며, 그 에너지가 빛과 열로 방출됩니다.간단히 말해서 반응 전의 "여분의 질량"이 에너지로 전환되고, 이 과정에서 별이 빛나는 에너지를 내는 것입니다.2. 반응 전 질량이 더 크다는 것이 에너지를 방출한다는 의미는 핵융합 반응에서는 두 개의 원자핵이 가까워지면서 강한 상호작용을 하게 됩니다. 즉, 새로 생성된 원자핵의 질량이 줄어들면서 줄어든 질량이 에너지로 변환되어 방출됩니다. 이는 핵융합 반응이 별의 주요 에너지 생성 메커니즘인 이유이기도 합니다.3. 에너지를 방출하는 과정과 핵융합 반응이 같은 개념인가에서 핵융합 반응은 에너지를 방출하는 과정의 원리라고 볼 수 있습니다. 핵융합 반응이 일어날 때 질량이 줄어들면서 그 줄어든 질량이 에너지로 바뀌어 방출되는 것이죠. 따라서 핵융합 반응은 에너지를 방출하는 과정을 포함하고 있다고 이해하면 됩니다.예를 들어 태양 내부에서는 수소 원자핵들이 융합하여 헬륨 원자핵을 생성합니다. 이 과정에서 질량이 에너지로 바뀌며 빛과 열을 방출하게 되는 것입니다.
Q. 디스프로슘이 어떤 역할을 하길래 네오미듐자석에서 중요한건가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.네오디뮴 자석에서 디스프로슘이 중요한 이유는 주로 자석의 성능을 향상시키기 때문입니다. 네오디뮴-철-보론 자석은 강력한 자력을 가지고 있지만, 고온 환경에서는 자력이 약해지는 단점이 있습니다. 디스프로슘을 소량 첨가하면 자석의 내열성과 보자력(자석이 외부 자기장에 저항하는 능력)이 크게 향상됩니다.이러한 특성 덕분에 디스프로슘은 전기 자동차 모터, 풍력 터빈, 하이브리드 자동차, 그리고 데이터 저장 장치와 같은 고성능 기술에 필수적으로 사용됩니다. 특히, 고온에서도 안정적인 성능이 요구되는 환경에서 디스프로슘은 없어서는 안 될 원소로 여겨집니다.디스프로슘의 희소성과 높은 수요로 인해 가격이 비싸고 공급이 제한적이라는 점도 이 원소의 중요성을 더욱 부각시키고 있습니다.
Q. 마이크로플라시틱이 인체에 축적될 경우 건강에 어떤 위험을 초래할 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.마이크로플라스틱이 체내에 들어오면 세포와 직접 접촉하여 염증 반응을 유발할 수 있습니다. 이는 장 점막 손상이나 면역 체계의 과민 반응을 초래할 가능성이 있습니다. 또한 마이크로플라스틱 자체뿐만 아니라, 플라스틱에 포함된 화학물질(예: 비스페놀A, 프탈레이트 등)이 체내로 유입될 수 있습니다. 이러한 물질은 내분비계 교란, 생식 건강 문제, 암 발생 위험 증가와 관련이 있습니다. 동물 실험 결과, 마이크로플라스틱이 장내 유익균을 감소시키고 장 염증을 유발할 수 있다는 점이 확인되었습니다. 이는 소화 건강과 면역 체계에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 연구에서는 마이크로플라스틱이 혈뇌장벽을 통과할 수 있으며, 이는 신경 염증 증가, 기억력 저하, 인지 기능 장애로 이어질 가능성이 있다고 보고되었습니다.