핵폭탄의 원리

핵폭탄의 종류.

현재 있는 핵폭탄으로는

1. 핵분열 폭탄

2. 핵융합 폭탄

두 가지가 있다.

세상의 모든 물질은 분자란것으로 이뤄져있고, 이 분자는 다시 원자란

것으로 나눠져 있다. 원자는 가운데에 "핵"이 있고, 그 주변에 전자란

것이 돌고 있는 구조이다.

이 핵이란 것은 다시 중성자와 양성자란 것이 뭉쳐서 있는데..모든 물질

종류 마다 중성자와 양성자의 갯수가 다르다.

 

핵분열이란 이 핵을 인위적으로 분열, 즉 둘로 쪼개 놓는다는 뜻이다.

흔히 "원자폭탄"이라고 이야기 하는 것이 바로 이런 핵분열 폭탄이다.

핵이 분열시엔 엄청난 에너지가 발생하기 때문에 이것을 바로 폭탄으로 사용

하는 것이다.

그러나 모든 물질이 다 핵이 잘 분열 되는 것은 아니다. 지구상에서 구할

수 있는 물질중 쉽게 핵이 분열되는 존재로 우라늄과 플로토늄이 있다.

우라늄은 바다속 같은데에 존재하는 일종의 광물이다. 이것은 쉽게 핵

분열을 일으키지만 그렇다고 자연상태에서 난데 없이 폭발한다거나 그런 일은

없다. 이 우라늄에 인위적으로 중성자를 쏘아준다. 중성자를 쏘아주면

중성자가 원자를 뚫고 들어가 핵과 부딪혀 핵이 박살이 난다. 이때 핵을 이

루고 있던 중성자가 다시 튀어나오면서 주변의 핵을 또 부수게 된다. 그럼 그

핵에서 다시 중성자가 나와 주변의 핵을 또 부수고...이런식으로 연쇄반응을 일

으키면 순식간에 어마어마한 에너지를 얻게 되는것이다.

우리가 사용하고 있는 핵발전소도 사실 이것과 같은 원리인것이다. 다만 이때엔

한번에 큰 폭발이 일어나지 않도록 이러한 과정이 천천히 일어나게 해주는 것이다.

플로토늄은 주로 이러한 핵발전을 하고 나면 남는 폐기물 중 추출하여 얻는

물질인데 농축이 가능하다. 즉 작은 크기에 많은 플로토늄을 우겨 넣을 수 있

는 것이다. 이것 또한 우라늄과 마찬가지로 핵폭탄의 재료로 사용할 수 있으며

사실 대부분의 핵폭탄은 이런 플로토늄으로 만들어진다고 볼수 있다.

 

그렇다면 수소폭탄은 무엇일까?

가끔 수소란 기체 자체가 폭발력이 강하니 여기에 바로 불을 붙여서 터뜨리는

게 수소폭탄이 아닌가 오해하는 사람들도 있지만 그건 아니다.

수소폭탄은 위의 핵분열 과정과 반대로 핵을 하나로 합치는 과정을 겪게 된다.

이를 "핵 융합"이라 한다.

핵융합을 시키기 가장 쉬운 원소가 바로 원소중 가장 가벼운 수소이다.

그래서 핵융합을 이용하는 폭탄의 재료로 수소를 사용하는 것이다. 수소에

엄청나게 큰 압력과 열을 가하면 수소끼리 합쳐져 헬륨이라는 새로운 기체가

생겨난다. 이러한 반응 과정에서 핵분열과 마찬가지로 엄청난 에너지가 발생

한다. 우리주변에서는 바로 태양이 이러한 핵융합과정을 거치고 있는것이다.

태양은 거대한 수소로 된 덩어리인데 그 수소들이 태양 자체의 중력과 열에 의

해 핵융합 반응을 거쳐 엄청난 빛과 열을 내게 되는 것이다.

수소폭탄의 특징은 방사능이 없다는 점이다. 이점은 특히 자원으로서 활용

하기 좋다. 핵 발전소의 가장 큰 문제점이 사람 몸에 해로운 방사능이 나온다

는 점인데, 만약 핵융합 발전소가 건설된다면 방사능의 걱정이 없어지니... 문

제는 수소를 이용한 핵융합을 하려면 처음에 엄청난 에너지가 필요하다. 심지

어 수소폭탄을 터드리기 위해 작은 핵폭탄을 터뜨려 수소에 엄청난 열과 압력을

가하기도 한다. 또 핵융합과정을 인간이 유용하게 사용할 수 있게 안정적으로

제어할 기술이 아직 없기 때문에 수소를 이용한 폭탄 실험에는 성공을 하였지만

그것을 이용한 발전소는 아직 만들지 못하고 있는 것이다.

수정: 수소의 핵융합반응에서는 분열생성물이 생기는 핵분열과 달리 다량의 방사능이 발생되지 않기 때문에 비교적 방사능 오염이 덜하다고 생각 할 수 있으나, 사실 핵융합이 일어나는 주위를 238U로 감싸기 때문에 핵융합에서 발생되는 고속의 중성자가 이 238U를 분열시켜 막대한 양의 방사선을 방출한다고 합니다.

  NAVER펌

[출처] 핵폭탄의 원리|작성자 재창조