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강력한 핵무기 핵 에너지

by 사라1 2020. 6. 29.

강력한 핵무기 핵 에너지

사람이 움직이는 데도 힘이 필요하고, 공장의 기계나 자동차처 럼 생명이 없는 물체가 움직이는 데도 힘이 필요하다. 

에너지' 란 이처럼 물체가 움직이는 데 필요한 힘을 일컫는 말이다. 

농업이 산업 전반을 차지하던 시절, 사람들은 특별한 에너지 원을 필요로 하지 않았다. 

농기구는 사람이나 가축의 힘으로도 얼마든지 끌 수 있었으니까. 

그러나 인류는 더 나은 삶을 위해 끊임없이 산업을 발전시켰고, 공장의 기계를 돌리고 

생산된 공산품을 작동시킬 더 강력한 에너지를 얻으려고 노력했다. 

그 결과, 석탄과 석유를 자원으로 하여 강력한 에너지를 얻는 법을 개 발했고, 

마침내 1942년 우라늄의 원자핵을 분열시켜 인류 역사 상 가장 강력하다는 에너지, 핵 에너지' 를 얻게 되었다.



1938년 독일의 물리학자 오토 한과 프리츠 슈트라스만은 우라 늄의 원자핵을 분열시키는 실험을 하다가 소스라치게 놀랐다. 

먼지보다 작은 원자핵 하나를 분열시키자, 종이를 눈게 할 만큼 의 강한 열(에너지)이 발생했기 때문이다. 

원자핵이 분열할 때 발생하는 에너지, 이른바 핵 에너지는 과학자들 사이에 큰 관심 을 불러일으켰다. 

“원자핵 하나를 분열시킬 때 그렇게 강한 에너지가 나온다면, 수백, 수천 개를 잇따라 분열시키면 얼마나 강력한 에너지가 나올까?"

과학자들은 원자핵을 연쇄적으로 분열시킬 수 있는 방법을 찾는다면, 석유와 석탄을 대체할 만한 강력한 에너지원을 얻게 되리 라 믿고,

원자핵의 연쇄 반응을 일으키기 위해 실험에 몰두했다.

마침내 1942년 10월 이탈리아의 물리학자 페르미가 이 실험 에 성공하자, 과학자들은 핵 에너지의 어마어마한 위력에 넋을 잃어버렸다. 

우라늄 1g의 원자핵이 연쇄적으로 분열을 일으키 자, 석탄 3000kg을 태워야 얻을 수 있는 강력한 에너지가 발생 했기 때문이다. 

이로써 핵 에너지는 인류 역사에 등장하게 되었다. 

원자핵은 한 번 분열을 일으킬 때마다 자유 중성자 라는 작은 입자를 두 개씩 내보낸다. 페르미는 이 자유 중성자들이 나는 자핵에 부딪치게 하여 핵분열을 이끌어 냄으로써 원자핵의 연쇄반응 실험에 성공했다.


1954년 소련에서는 세계 최초의 원자력 발전소 '오브니스크를 세워 농축 우라늄의 핵이 분열할 때 발생하는 에너지로 전기를 일으켰다. 

그 뒤 세계 여러 나라에서 원자력 발전소를 건설했 고, 핵 에너지는 세계 각국에서 귀중한 에너지 자원으로 쓰이고 있다. 

원자핵이 분열할 때 발생하는 핵 에너지로 발전기를 돌려 전기를 일으키는 원자력 발전소는, 물이나 불의 힘을 이용하여

전기를 일으키는 것과는 비교도 안 될 만큼  강력한 전기 에너지를 생산했다. 

가령 화력 발전소에서 석탄 3톤을 태워서 일으키 전기를, 원자력 발전소에서는 우라늄 1g만으로 일으킬 수 있었 던 것이다.

산업 시설이 하루가 다르게 늘어 가고 전자 제품의 사용량이 날이 갈수록 증가하는 오늘날, 핵 에너지는 세계 여러 나라에서 전력난을 해소하는 데 큰 도움을 주고 있다. 

우리 나라에서도 온 국민이 사용하는 전체 전기 소비량의 40% 가량을 원자력 발전 소가 공급하고 있다.


그런데 이 강력한 에너지가 에너지 자원이 아니라 무기로 쓰인 다면 어떻게 될까?

핵 에너지는 전쟁 무기로 쓰이면 인류 역사 상 그 예를 찾아볼 수 없는 무시무시한 재앙을 몰고 온다. 이는 최초의 핵무기인 원자폭탄이 불러일으킨 재앙만 살펴봐도 잘 알 수 있다.

1945년 8월 6일, 미국은 제2차 세계대전을 마무리하기 위해 일본의 히로시마에 원자폭탄 한 발을 떨어뜨렸다. 

순간 히로시 마는 지옥의 땅으로 변했다. 폭발 지점에서는 사람·집·건물 할 것 없이 땅 위의 모든 것이 가루가 되어 사라졌고, 11km에

달하는 지역이 불타 올라 수만 채의 집이 불탔으며, 히로시마 인 구의 40%에 달하는 16만 명이 목숨을 잃었다. 

그로부터 사흘 뒤 인 8월 9일 나가사키에 떨어진 두 번째 원자폭탄 역시 마찬가지 였다. 4만여 명이 죽고, 4만여 명이 부상을 당했으며, 4.6km에 달하는 지역이 불바다가 되었다.

제2차 세계대전 때 히로시마와 나가사키에 떨어진 원자폭탄 은 당시 가장 강력한 무기였던 티엔티(TNT) 2만 톤을 한꺼번에 터뜨릴 때 나타나는 폭발력과 맞먹을 만큼 무시무시한 힘을 지니고 있었다. 

그러나 이러한 원자폭탄도 오늘날 개발된 핵무기 에 비하면 장난감에 불과하다. 

오늘날에는 이 원자폭탄보다 훨씬 더 강력한 핵무기가 수천 기나 개발되어 세계 곳곳에 도사리고 있다.



초강력 에너지, 핵 에너지는 무기로 이용될 때만 무서운 게 아니다. 핵 에너지를 이용하여 전기를 일으키는 원자력 발전소도 관 리를 소홀히 하면 핵무기와 똑같은 재앙을 몰고 온다. 

옛 소련에 서는 1986년에 체르노빌 원자력 발전소가 폭발하여 인근 지역 에 사는 수많은 사람들이 목숨을 잃었고, 원자폭탄이 떨어졌을 때와 똑같은 피해가 발생했다.

원자력 발전의 부산물인 핵 폐기물도 큰 문제이다. 원자력 발 전을 일으키는 원료인 우라늄은 채굴하여 농축하고 연료로 가공 하는 과정, 그리고 원자로에서 핵분열을 일으키는 과정에서 각 종 폐기물을 발생시킨다. 

이 폐기물은 다른 산업 폐기물에 비해 양은 적지만 방사성을 지니고 있어 큰 문제다.

땅 속이나 바다. 밑바닥에 깊이 묻어 두어도 방사능을 누출할 위험이 있기 때문 이다.

인류는 지금껏 강력한 에너지를 찾아 왔고, 그 결과 핵 에너지 라는 가공할 만한 위력을 지닌 에너지 자원을 발견했다. 

그러나 핵 에너지는 강력한 만큼 심각한 문제점을 지니고 있다. 그렇다면 앞으로 인류는 어떠한 에너지를 개발해야 할까?


강력하면서도 위험성이 없는 에너지, 미래의 에너지는 바로 그런 에너지여야 할 것이다. 

오늘날 과학자들은 석유나 석탄처럼 해를 일으키지 않고, 핵 에너지처럼 폭발을 일으키거나 방사질을 내보내지 않는 새로운 에너지 

자원을 찾기 위해 노력하고있다. 태양열 에너지도 그 중 한 가지다. 앞으로 연구가 계속된다면 태양열 에너지는 물론이고 바람이나 파도를

이용한 안전하고 깨끗한 에너지가 지금까지의 에너지 자원을 대체하는 미래 에너지로 자리잡게 될 것이다.



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