어린이과학동아&수학동아 기사

  안녕하세요! 오현민 기자입니다!

 오늘은 원자폭탄의 원리에 대해 알아볼게요!

저는 <초등학생을 위한 양자역학>을 참고하였습니다!

주의: 어려울 수 있습니다

출처:https://www.insight.co.kr/newsRead.php?ArtNo=71246

8월 6일과 8월 8일은 미국이 일본 히로시마, 나가사키에 원자폭탄을 투하한 날이에요. 

 미국이 원자폭탄을 투하한 덕분에 우리나라는 광복을 맞이할 수 있었지요.

 하지만 히로시마에서는 14만명, 나가사키에선 7만명이 돌아가셨다고 하네요.....

  때론 악용되기도 하지만 좋은 점도 있는 원자폭탄의 원리, 핵분열에 대해 알아보겠습니다!

출처:https://m.blog.naver.com/martinok1103/220664679258

원자에 중심부에 있는 핵은 양성자, 중성자 , 글루온 등으로 이루어져 있는데,원소의 종류에 따라 양성자의 수가 결정되요. 반면 양성자의 수가 같고 중성자의 수가 다른 것을 '동위원소' 라고 한답니다.

  자연에서 발견되는 원소 중 가장 무거운 원소는 '우라늄' 이에요.  원소의 번호가 92번이니 양성자의 수가 92개지요.

1939년, 오토 한이라는 물리학자는 우라늄에다가 중성자를 출돌시키면 더 무거운 원소로 변할 거라고 생각했어요.

하지만,우라늄의 원자핵이 둘로 쪼개진 거에요!  쪼개저 나온 원소는 바륨과 크립톤이라는 이미 자연에 존재하던  원소였어요,.

이러면서 아인슈타인의 E=mc2 공식에 따라서 엄청난 에너지가 나왔던 거죠.

 근데 그 과정에서 낭온 중성자가 또 다른 우라늄에 충돌하면서 핵분열이 연속적으로 일어나게 된다는 결과를 얻었어요.

출처:https://ppkpk.tistory.com/88

그걸 알아내고 난지 약 3년 후, '맨해튼 프로젝트'가 시작되었어요.

참여한 인원은 13만명이 넘고, 2년이나 걸렸지요. 

그들은 핵분열을 잘 일으키는 우라늄-235와 플로토늄-239로 원자 폭탄을 만들었어요.

그 결과 원자폭탄의 위력이 TNT의 2만배라는 걸 알아냈지요. 

 핵분열은 원자력 발전에도 쓰여요.

출처:https://m.socialvalue.kr/news/view/1065565043808555

핵분열을 할 때 나오는 중성자는 매우 빠른데, 원자력 발전에서는 중성자의 속도를 줄이기 위해 '감속재'를 사용해요. 대표적인 감속재로는 흑연이 있지요.

 최초의 원자로는 시카고 운동장 지하에 있는 '시카고 파일 이에요.

미국의 물리학자인 엔리코 페르미가 만들었지요.

수소 폭탄의 원리는 '핵융합'인데요, 원리는 좀 복잡해요.

1단계, 우라늄-235가 일으키는 핵분열에서 중성자가 나온다. 

2단계, 중수소화 리튬이 중성자와 충돌하면 중수소와 삼중수소(동위원소)가 생기고, 중수소와 삼중수소 가 핵융합해서 헬륨과 중성자를 만들어 낸다. 

3단계, 우라늄-238이 2단계에서 나온 중성자와 충돌해 핵분열을 일으키고 폭발한다.

 가장 강한 수소폭탄은 '차르 봄바'였어요. 냉전 시대에 소련이 만든 것이지요.

출처: 중앙일보

사진의 폭탄이 바로 '차르 봄바'에요.

북극에서 이 폭탄을 실험한 뒤, 100km 바깥에서도 3도 화상을 입었고, 1000km바깥의 스웨덴의 창문이 깨졌다고 하네요.

다음번에는 <해리 포터>의 나오는 경기인 '퀴디치'에 대해 알아보겠습니다!

제 기사를 읽어주셔서 감사합니다!