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[스크랩] 원자탄 만들기

장백산-1 2011. 4. 4. 00:34
원자탄 만들기


 

원자 이야기가 나왔으니 원자탄 한 번 만들어보고 지나가보자.

유가와박사가 이 파이중간자를 생각한 것은, 핵자(양성자 또는 중성자) 사이에 어떤 알지 못하는 강력한 힘의 정체를 캐다 보니 부산물로 알게 된 것이다. 이 강력한 힘을 '핵력(nuclearhorce)'이라고 한다. 이 핵력은 얼마나 강한지 물의 분자에 작용하는 힘, 즉 물이 분자끼리 서로 모이려고 하는 힘의 100억의 1억 배나 된다.

 

또 양성자와 양성자가 접촉할만큼 가까워지면 그 사이에 강한 전기적 반발력이 작용하지만, 핵력은 그 35배나 강하다. 이 경우에 두 개의 양성자 간에는 전기력 이외에 만유인력의 100억을 네 번 제곱한(10의 40승) 배로 강하므로, 핵력끼리의 결합은 강한 외력을 가하지 않는 한 절대로 무너지지 않는 것이다. (그러므로 자연계 물질이 붕괴되지 않는 것이다.)

 

다음에 이 핵력의 특징은 핵자끼리 접촉하지 않으면 작용하지 않는 것으로, 이웃 핵자를 뛰어넘은 다른 핵자에는 아무 영향도 미치지 않는다.

 

이렇게 단단히 결합해 있으면서 가만히 있지 못하고 맹렬히 운동을 하고 있는 것이다. 그러다 보니 핵 내의 핵자 운동은 상상할 수 없이 매우 복잡하다. 이 핵력을 이용한 것이 핵폭탄이다.

그러면 이 핵력을 어떻게 이용하는가?

 

우선 핵은 핵자의 강렬한 작용으로 물방울 같은 구형(球形)을 이룬다. 이것을 8자 모양 두 개로 분열시키는 것이 핵분열이다.

원자핵 안에 양성자의 분포 밀도는 바깥쪽보다 안쪽이 좀 크다. 그것은 양성자끼리 전기적 반발력으로 되도록 서로 떨어지려고 하고 있기 때문이다. 핵 안의 양성자는 핵 안의  모든 양성자로부터 전기적 반발력을 받고 있기 때문이다. 그 반발력은 대략 핵 안의 양성자 속에 비례하여 커진다. 그런데 그 양성자에 작용하고 있는 핵력은 근거리 뿐이므로 그 양성자의 이웃 핵자에만 영향을 미친다.

 

양성자 사이에 작용하는 결합력은 모든 양성자로부터의 전기적 반발력과 이웃한 핵자로부터의 핵력의 차이이다. 그래서 무거운 핵일수록, 즉 양성자의 수가 많은 핵일수록 양성자 사이의 결합력이 약해지고 핵 전체가 불안정해진다.

 

또 중성자의 수도 책의 안정성과 관계가 있다. 양성자와 중성자의 수가 같을 때 핵은 가장 안정되어 있다. 또 핵자의 합계의 수가 짝수일 때보다 홀수일 때가 보다 안정적이다. 또 합계의 수가 클수록 불안정하며, 이 모든 것을 종합해서 핵의 안정도가 결정된다.

그래서 천연적인 원자핵으로 가장 무겁고 가장 불안정한 것이 우라늄 92이며, 이 원자의 화학적 성질은 핵 안의 양성자 수로 정해지므로 양성자 수와 같고, 중성자 수가 다른 원자핵으로 된 몇 종류의 원자가 존재한다.

 

이 원자들은 각각 화학적 성질이 같고 질량만 틀리다. 이 원자들로 된 한 무리의 원소를 동위원소(isotope)라고 한다. 이 동위원소(同位元素)는 그 원자량의 질량으로 구별된다. 예를 들면, 우라늄 235(235u), 우라늄 238(238u) 등이다.

 

휴~ 참으로 복잡하다. 우리가 뭐 원자탄을 만들자는 데 목적이 있는 것은 아닌데, 왜 이렇게 복잡한 학설을 이야기하는가? 그러나 신의 창조물이 물질이니, 이왕 어디까지나 물질의 입자가 모여 물질이 된 것인가를 알아보는 물질의 근본 구조를 연구하려면 원자의 구조는 완전히 알아두는 게 필요할 것 같기 때문에, 하는 수 없이 원자의 성질을 끝까지 알아보는 것이다. 
 

어찌되었건 우라늄 235까지 나왔다. 이제는 터지는 것만 남았다. 천연적인 우라늄 238은 핵분열을 일으킬 만큼 그 불안 정도가 충분하지 못하므로, 핵폭탄에는 우라늄 235를 사용하는 것이다.

 

이 핵을 8자형으로 분열시키려면, 폭약을 써서 핵을 양성자나 중성자 등으로 때려주면 된다.

그러면 이 핵은 매우 들뜬 상태가 된다. 이 경우 다른 핵은 들뜬 상태에서 감마선 알파입자, 또는 핵자 등을 방출하고 원래 바닥 상태로 돌아오지만, 우라늄 235의 핵은 극히 불안정하므로 중성자 하나로 때려주면 감마선 등을 방출하고 바닥상태로 원상복구되는 게 아니라, 곧 8자형 두 개로 분열한다.

 

그 분열한 핵의 파편이 큰 에너지를 가지고 튀어 흩어지는데, 이 에너지가 원자력의 근원이며 우라늄 235 핵 안에서는 그 강한 핵력에 거의 필적할 만한 강한 전기적 반발력이 양성자 간에 작용하여 핵 전체를 진동하므로 8자형이 되며, 8자의 양쪽 덩어리 사이에는 거의 핵력이 작용하지 않게 되고 전기적 반발력 만이 작용하므로 그 반발력 때문에 8자의 가운데가 끊어지는 것으로, 두 개의 핵 파편에 큰 에너지를 공급하는 것은 강한 전기적 반발력 때문이다.

그러나 이 강한 전기적 반발력을 이겨 핵을 유지하고 있던 것이 바로 핵력이며, 따라서 핵 파편의 근본 에너지는 이 강력한 핵력에 있다.

 

그러면 원자탄의 우라늄 235 덩어리를 폭파시키기 위해서는 많은 양의 중성자가 필요한가? 그렇지 않다. 중성자 한 개로 핵을 때려주면 분열과 동시에 두 개의 중성자가 핵 파편에서 방출된다. 이 중성자는 기하급수적으로 계속 이웃의 핵을 때려준다. 드디어 거대한 폭발이 일어났다.
 

이렇게 우리는 창조신의 섭리를 과학이라는 미명으로 탐구하여 나만 잘 살고 남을 죽이려는 무서운 폭탄을 만들었다. 그그러나 창조신도 그렇게 어수룩하지는 않다. 이 핵폭발 속에 방사능 오염, 또는 낙진 등의 유해물을 첨가하여 폭발한 당사자의 숨결에도 그 독을 불어넣는 것은 잊지 않았다. 그러므로 인류는 이것을 조금씩 원자로 속에 넣고 폭발시킬 수밖에 없다.

 

http://cafe.daum.net/chunbuinnet 우리 씀

출처 : 천부인과 천부경의 비밀
글쓴이 : 우리 원글보기
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