우선 저번 칼럼을 겁나 횡설수설하게 썼던 것 사과드립니다.(흑) 머릿속에 전달하고픈 것이 복잡하게 얽혀 있었는데 그걸 억지로 글로 풀어내다가 망쳤는데, 그래도 편집팀에서 신의 한수를 발휘해서 읽을 만했다는게 후문… 미안해요 편집팀 그래서 이번 편부터는 하나 주제를 정하여, 여러분들에게 다가갈 것인데, 주제는 매우 여러분들의 삶과 밀접하고 친숙한 주제로 잡았습니다.
이번 칼럼에서 다뤄볼 주제는 여러분이 교과서에서, TV에서, 그리고 책에서 많이 봤을 법한 것, 바로 원자력입니다. 아마 이번 화 부터 몇 편의 칼럼으로(대략 3~4편으로 예상합니다) 원자력에 대한 여러분들의 궁금증을 해결해드리려고 합니다. 에너지의 측면에서 바라본 원자력을 중심으로 해서 이번 편은 원자력의 원리적인 면을, 다음 편에서는 각각 원자력의 두 원천인 핵분열과 핵융합에 대해 다뤄 보려고 합니다.
<▲ 원자력 모형, 사진출처 : http://bit.ly/1GMUu96>
원자력을 알기 전에, 우선 원자를 알아야 합니다. 여러분이 지금 이 글을 보고 있는 컴퓨터나 스마트폰을 비롯해 지금 주위에 있는 물건들 모두 ‘원자’ 라는 작은 입자로 이루어져 있습니다. 이 세상에는 1번부터 약 120번까지의 ‘원자 가족’들이 존재하며, 각 원자 가족들은 생김새가 비슷한 원자들 몇 개로 이루어져 있습니다. 각 원자는 양성자와 중성자, 두 개의 입자(핵자)를 가지고 있는데요, 같은 가족끼리는 양성자의 개수가 같습니다. 중성자의 개수는 같은 가족이어도 약간씩 다른데요, 가족 안에서도 각자의 성격이 다르듯 원자 가족 에서도 몇몇 욕심쟁이들이 있다고 생각하시면 됩니다.
양성자와 중성자는 원자의 가운데에 모여서 원자핵을 이룹니다. 핵 주위를 도는 전자도 있지만 이번 칼럼에서는 다루지 않아요. 원자핵의 크기는 대략 0.000000000000001m 정도입니다. 오이팩을 하려고 이 두께로 오이 한 개를 자르면 우리나라 전체를 덮을 수 있습니다. 암튼 그만큼 작아요. 원자력은 바로 이 작은 원자핵이 쪼개지고 합쳐지는 과정에서 나오는 에너지입니다. 놀랍지 않나요?
‘원자력’이라고 하면 여러분이 생각하실 건 아마 원자 폭탄이나 원자력 발전소가 되지 않을까 싶습니다. 물론 둘 다 원자력을 이용한 현대 문명입니다. 하지만 원자력이 포함하는 개념은 이것에 국한되지 않습니다. 포괄적인 원자력은 원자핵이 쪼개지고 합쳐지는 과정에서 나오는 모든 에너지를 의미합니다. 핵분열과 핵융합이 대표적인 반응이죠. 단지 두 반응의 차이는 원자핵이 쪼개지느냐 합쳐지느냐, 그것에 있습니다.
원자핵이 쪼개지면서 에너지가 방출되는 것을 핵분열이라고 합니다. 우리가 아는 원자력 발전소, 원자 폭탄, 우라늄, 플루토늄…이 모든 것들이 핵분열과 관련 있습니다. 반대로 원자핵들이 융합하는 것은 핵융합이라고 하지요. 핵융합과 핵분열에 대해서 자세히 다루다 보면, 여러분들의 머리속은 더욱더 복잡하게 되고 저 역시 이 두개에 대해 어떻게 말로써 쉽게 풀어내야될지 고민이 되니….핵융합과 핵분열에 대해서는 다음화를 통해서 한번 다가가 보겠습니다.
[한눈에 보는 칼럼 핵심 내용 총정리]
– 원자는 모두 원자핵을 가지고 있다.
– 원자력은 원자핵이 쪼개지고 합쳐지는 과정에서 나오는 에너지이다.
– 원자핵이 쪼개지면 핵분열이고 합쳐지면 핵융합이다.
심심할 때 생각해 보세요 🙂
– 원자핵이 왜 합쳐지는가? 왜 쪼개지는가? 무엇 때문에?? Why?!??!
– 원자핵을 구슬로 비교한다면, 구슬이 쪼개지거나 합쳐질 때도 에너지가 나오나
