[오목대] 핵무기 상식 - 장세균

제 2차 세계대전 이후, 지구촌의 평화를 '핵무기 공포에 의한 평화'라고 한다. 소위 핵무기를 보유한 국가들은 핵무기의 위력을 너무도 잘 알기에 전면전을 서로 피하는것이다. 핵 보유국들의 핵무기는 전(全) 지구를 20번 이상 초토화 시킬 수 있는 파괴력이라고 한다.

강대국들의 핵 전쟁이 지구의 아마겟돈 일 것이다. 핵무기는 세 가지가 있다. 우라늄 폭탄, 플루토늄 폭탄, 그리고 수소폭탄이다. 우라늄과 플루토늄은 핵이 분열할 때 발생하는 에너지를 이용하는 것이고 수소폭탄은 수소원자의 핵 융합과정에서 발생하는 에너지를 이용하는 것이다. 제 2차 세계대전 당시, 일본 히로시마에 투하된 원자탄은 우라늄 원자탄이었고 나가사키에 떨어진 원자탄은 플루토늄 원자탄이었다.

그리고 수소폭탄이 사용된 적은 없지만 1950년대에 미국과 러시아는 실험 이후에 다량의 수소폭탄을 보유한 것으로 알려져있다. 북한의 핵 이야기 뒤에는 '우라늄'이 단골 메뉴이다. 우라늄은 자연계에 존재하는 92개의 원소 가운데 가장 무거운 원소이다. 우라늄의 원자번호는 92번인데 이는 원자핵 속에 양성자의 숫자가 92개라는 뜻이다.

우라늄은 양성자와 중성자를 합한 질량의 수가 234개인 것과 235개인 것, 그리고 238개인 것, 세가지 종류가 있다고 한다. 중요한 것은 우라늄 235이다. 이 우라늄이 핵무기에 쓰이기 때문이다. 그러나 238개의 우라늄이 자연계에 있는 모든 우라늄의 99%를 차지하고 있다. 핵무기에 사용될 수 있는 우라늄 235는 자연계 모든 우라늄에서 약 0.7% 정도에 불과하다.

원자탄을 만들기 위해서는 우라늄 238에서 우라늄 235를 추출해내야 하는데 이 과정을 '농축(濃縮)'이라고 한다. 흔히 듣게되는 '원심분리법(遠心分離法)'이란 우라늄 동위원소간의 미세한 질량의 차이를 이용하는 방법이다.

'원심 분리기'란 1분에 수만회(回)를 회전하는 '초(超) 정밀기기'이다. 우라늄 원석을 원심 분리기에 넣고 고속으로 회전시키면 원심력에 의해 무게가 많이 나가는 238이 바깥으로 모이고 무게가 가벼운 235가 안쪽에 몰리게 된다. 이러한 과정의 반복을 통해서 '고농축 우라늄'을 추출한다. 이것이 원자탄의 원료가 되는 것이다.

/ 장세균 논설위원