핵폭탄과 플루토늄

지구의 재앙은 우리가 만든 핵폭탄이 순기능을 잃게 될 때 일어나지 않을까 개인적으로 생각해 본다. 지금 현재까지도 핵융합으로 원전을 가동하는 수많은 나라들이 일본과 같이 통제기능을 다하지 못하게 된다면 지구는 끔찍한 종말을 맞을지도 모른다. 현실적으로 지금 우리에게 엄청난 에너지원이며 미래에도 안전하게만 통제될 수만 있다면 좋겠지만 사람의 욕심이 너무 과하게 된다면 핵의 역기능을 지구는 맞게 될 것이기 때문이다. 

 

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플루토늄

 

방사성 금속으로 기호로는 Pu로 표기되며 플루토늄이라 칭한다. 지금은 왜행성으로 강등된 명왕성[플루토, Pluto]에서 이름을 따왔으며 순수한 상태에서는 흰색을 띠는데 살짝 은빛이 도는 색이다. 플루토늄의 원자 번호는 94번이며 플루토늄 핵에 있는 양성자 수도  94 개다. 여기서 가장 중요한 동위원소는 Pu-239로 중성자 145개와 양성자 94 개가 더해져 원자 질량 239가 되었다. 이 Pu-239는 핵 발전과 원자 폭탄 제조에 매우 중요한 원료로 사용된다.

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플로토늄은 전부 인공적으로 만들어졌는데 우라늄 폐연료봉을 PUREX 처리해서 생성된다. 자연 상태로의 플루토늄은 존재하지 않는다. 플루토늄의 반감기는 2만 4000년이다. 1파운드의 플루토늄을 갖고 있으면 2만 4000년이 지난 후에 0.5파운드가 된다. 이 플로토늄 8Kg이면 핵폭탄 한 개를 만들 수 있다. 핵이 분열하게 되면 어마어마한 양의 에너지를 운동에너지와 열에너지로 방출하게 된다.

 

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플루토늄은 지구 상에서 가장 비싼 물질에 이름이 올라있다. 1그램당 4천 달러에 달하며 , 핵무기에 사용 가능한 임계질량이  높은 플루토늄은 1그램당 3100만 달러에 달한다고 한다. 핵무기 하나 만들려면 고도의 기술을 물론이고 엄청난 돈을 함께 준비해야 할 것이다. 금 1그램당 70달러가 조금 넘어가는데 엄청난 가격차이를 보인다. 하지만  금과 플로토늄의 질량은 비슷한 수준이다. 

 

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핵폭탄

 

최초의 원자폭탄은 1975년 7월에 뉴멕시코주 트리니티에서 폭파 실험이 있었다. 그 이후에 모두가 다 아는 플로토늄 원자폭탄이 일본에 떨어진 리틀보이와 팻맨이다. 전쟁의 진원지인 일본이 항복하면서 더 큰 유혈사태는 막았지만 아직도 일본은 원폭의 후유증에서 벗어나지 못했다. 무시무시한 파괴력을 보여주지만 쉽게 버릴 수도 없는 플로토늄을 또 다른 사용방법을 연구해야 할 것이다. 안전하게 미래에 에너지원이 될 것인가? 아님 미래를 사라지게 할 무기가 될 것인가? 선택은 남은 우리가 해야 한다.