2차 세계대전을 중단 시킨 핵폭탄만들기 프로젝트 이름하여
맨해튼 프로젝트
뛰어난 과학자들이 모여서 만든 원자 핵 분열 폭탄 만들기 프로젝트입니다.
원자는 아시다싶이 쪼개지지 않는 입자를 의미하죠
그런데 우라늄이라는 원소가 쪼개지면서 큰 에너지가 생성된다는 걸 발견하게 됩니다.
여기서 U-235 , U-238 여기에 중성자가 들어가면 분해를 하는건데
U-235가 중성자가 흡수하면 3개의 중성자가 나오게 됩니다. 그러면 3개가 또 다른 U-235를 만들게 돼서 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
다만 ! U-235의 비율은 0.7%로 엄청나게 작은 부분이 있어 이를 분리하기가 쉽지 않은 것이지요
Q) U-238은 왜 안씀?
U-238은 자연상태에서 매우안정적이기 때문입니다. 그래서 중성자를 이용해서 플루토늄으로 만들어서 사용합니다.
우라늄은 농축에 오랜 시간이 걸려서 결국 플루토늄을 사용합니다.
그렇게 해서 우라늄과 플루토늄을 이용해서 핵폭탄을 만듭니다.
핵폭탄은 종류가 2가지가 있습니다.
포탄형과 내폭형이 있습니다.
핵폭탄 설계:
- 포탄형 설계: 두 개의 핵분열 물질을 충돌시켜 임계질량을 달성.
- 내폭형 설계: 고폭약으로 플루토늄 핵을 압축해 임계상태로 만듦.
임계질량이란 핵분열을 하기위해 필요한 필요한 핵분열성 물질의 양을 의미합니다.
즉 분열할만큼 그 우라늄이 커져야된다는 의미입니다.
하지만, 임계질량을 지키기만 하면 핵분열만을 연쇄적으로 계속할 수 있는데 문제는 이 임계질량을 넘으면 핵폭탄이 되는 것입니다.
무섭다...
맨발의 겐이라는 만화를 아시나요? 멘발의 겐을 보면 핵폭탄의 영향을 잘 나타내고 있습니다.
'맨발의 겐' (소름 주의..!)
https://youtu.be/a_K-LVsxiJc?feature=shared
여기서 보시면 정말 잔인한 장면이 나옵니다. 좀비처럼 걸어다니는 사람들과, 살이 찢겨지는 사람들..
핵폭탄 실험
- 트리니티 실험 (팻맨, 1945년 7월 16일)
- 사용된 물질: 플루토늄-239
- 설계: 내폭형 (Implosion Design)
- 히로시마 (리틀보이, 1945년 8월 6일)
- 사용된 물질: 우라늄-235
- 설계: 포탄형 (Gun-Type Design)
- 나가사키 (팻맨, 1945년 8월 9일)
- 사용된 물질: 플루토늄-239
- 설계: 내폭형 (Implosion Design)
팻 맨은 중심부를 비우고 그 속에 중성자원을 넣은 플루토늄 구체를 폭축렌즈를 이용, 모든 방향에서 압축시켜 폭발을 일으키도록 되어 있습니다.(내폭형).
트리니티 핵실험에서 실험한 것은 팻 맨 모델입니다.
팻 맨은 플루토늄을 이용해서 만들어졌습니다.
리틀 보이는 우라늄 235를 이용해서 만들어졌고.
양자의 구조가 다르기 때문에 외형 역시 그에 따라 다릅니다.
대신 리틀 보이는 한 마디로 비효율적이며, 폭발력도 아래 설명하는 팻 맨에 비해 낮은 편이다
트리니티 실험에 사용될 핵무기는 플루토늄을 이용한 원자폭탄
이러한 현상을 막기 위해 세계에서 1970년 NPT라는 조약을 만들었습니다.
NPT(핵확산금지조약) 개요
NPT(Non-Proliferation Treaty)는 핵무기의 확산을 방지하고, 핵군축과 원자력의 평화적 이용을 촉진하기 위해 1970년에 발효된 국제조약입니다. 총 189개국이 가입했으며, 비핵보유국의 핵무기 개발을 막고, 핵보유국은 점진적으로 핵군축을 진행하도록 요구하고 있습니다. 이 조약은 25년 기한으로 시작되었으나 1995년에 무기한 연장되었습니다.
우리나라는 1975년에 NPT에 가입하였습니다.
1. NPT의 배경과 목적
- NPT의 도입 이유: 냉전 시기, 핵무기의 확산 위험을 줄이기 위해 도입되었습니다.
- 주요 목표:
- 핵무기 보유국 제한
- 평화적 핵 이용
- 핵무기 없는 세상 지향
> 즉, 평화적 이용을 위해 NPT를 체결했습니다.
핵무기 근절 !
2. NPT의 핵심 조항
NPT의 각 조항들을 보겠습니다.
- 비확산(Non-Proliferation): 핵무기 비보유국이 새롭게 핵무기를 개발하지 않도록 금지하는 조항입니다.
- 군축(Disarmament): 기존의 핵무기 보유국들이 점차적으로 군축을 진행하는 내용을 다룹니다.
- 평화적 이용(Peaceful Use): 원자력의 평화적 이용을 촉진하고, 핵무기 비보유국들이 안전하게 원자력 기술을 활용할 수 있게 하는 조항입니다.
3. 현재 NPT가 직면한 문제
NPT의 한계점으로
(1) 핵무기 보유국은 핵무기 제조나 보유의 포기는 물론 IAEA 사찰 의무가 있으나, 핵무기 보유국의 군축 의무는 강제조항이 아니며 IAEA 사찰의무도 없다는 ‘불평등한 조약’이라는 점,
(2) 핵무기 보유국 간의 경쟁이 심화돼 미국과 중국이 포괄적 핵실험 금지 거부 등 핵개발 의지를 포기하지 않고 있다는 점,
(3) 핵무기 비보유국 간의 불신 및 대립으로 핵개발이 확산되고 있다는 사실,
(4) 핵무기 비보유국에 대한 안전보장이 미비하여 핵무기 비보유국의 불만이 고조되고 있다는 점,
(5) IAEA 핵사찰의 한계점으로 인한 핵확산 감시의 불충분성 등이 지적되고 있다.
- 위와 같은 문제점 중 제일 심각한 건 누군 핵을 갖고있고 누군 핵을 갖고있지 않은 점이라 볼 수 있는데요. 마치 누군 최신형 휴대폰을 갖고 있는데 누군 2G폰을 쓰는 것과 같은 느낌이지요.
- NPT 인정 핵보유국 (조약상 핵무기 보유 인정):
- 미국, 러시아, 영국, 프랑스, 중국
- NPT 비가입 또는 탈퇴 국가:
- 인도, 파키스탄, 이스라엘(공식적으로 인정하지 않으나 사실상 보유), 북한(NPT 탈퇴 후 핵무기 개발)
*핵보유국과 비보유국 간의 불균형이 심각한 이유*
- 군축의 정체: NPT는 군축을 하나의 주요 목표로 삼고 있지만, 기존 핵보유국들은 실질적인 핵무기 감축에 소극적인 경우가 많습니다. 이로 인해 NPT의 핵심 목표 중 하나인 군축이 정체되어 있고, 비보유국들은 불만을 가질 수밖에 없습니다.
- 핵보유국의 현대화 노력: 군축이 더디게 진행되는 가운데, 핵보유국들은 기존의 핵무기를 현대화하여 더 첨단화, 정밀화하려는 경향을 보이고 있습니다. 이로 인해 군축 의무가 무색해지면서 비보유국들은 핵 확산 방지 노력의 불공정성을 느끼게 됩니다.
- NPT의 신뢰성 약화: 이러한 불균형은 비보유국들로 하여금 NPT의 목적과 신뢰성에 대해 의문을 가지게 만듭니다. 예를 들어, 일부 비보유국들은 NPT를 탈퇴하거나 핵무기 개발을 시도할 유인이 커질 수 있습니다. 이는 장기적으로 핵 확산을 막아야 할 NPT의 본래 목적을 훼손할 가능성이 큽니다.
결국, 핵보유국과 비보유국 간 불균형은 NPT 체제의 신뢰성을 흔들고, 불안한 상황을 조성할 수 밖에 없습니다.
마지막으로
우리나라는 NPT조약을 맺고 있는 나라 중 하나입니다. 하지만 북한은 NPT를 탈퇴했죠.
핵무기 관련해서는 우리나라는 2G고 북한은 스마트폰입니다. 이를 막기 위해선 국제사회의 협력이 필요하며 기술 지원을 받아 우리나라가 처할 위험의 가능성을 줄이는 방향으로 나아가야합니다.
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