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두 얼굴의 에너지, 원자력
미래생각발전소-16이동
김영모 글 / 이경국 그림
|
미래아이(미래M&B)
|
2020년 01월 10일
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이처럼 방사선은 우리가 살고 있는 자연 환경인 태양, 하늘, 건물, 심지어는 우리 몸 안에서도 발생하고 있어요. 즉, 우리가 신경 쓰지 않아도 될 정도로 아주 작은 양으로 언제든지 우리와 함께 있기도 하고, 발전소나 병원에서 특수 목적으로 방사선을 만들어 사용하기도 한답니다.
태양이나 하늘에서 자연적으로 발생하면 자연 방사선, 휴대폰이나 송신탑, 원자력 발전소 등 인간이 만든 것은 인공 방사선이라고 분류하지요.
---p.12~14
-핵반응의 발견과 핵폭탄
1900년대 초반에는 놀라운 연구들이 속속 진행되었어요. 1905년에는 질량이 에너지로 변환될 수 있다는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의해 오랫동안 믿어 왔던 질량 보존의 법칙이 깨어졌어요. 그 전까지는 원자는 더 이상 쪼갤 수 없고 화학식에서 반응 전과 반응 후 질량은 보존된다는 질량 보존의 법칙이 보편적이었지요. 특수 상대성 이론은 1938년 독일의 프리츠 슈트라스만과 오토 한이 핵반응을 처음으로 발견했을 때 아인슈타인의 상대성이론이 실제임이 증명되었어요. 즉, 핵반응 후 질량 결손이 엄청난 에너지로 바뀐다는 것을 확인한 것이지요. 우라늄의 핵반응은 같은 질량의 다이너마이트 폭탄보다 무려 1만 배나 그 폭발력이 컸어요.
당시는 제2차 세계대전 발발의 위험으로 세계 각국이 긴장하고 있었던 때였는데, 이렇게 핵반응에서 엄청난 에너지가 나온다면 무시무시한 폭탄이 될 수 있다고 과학자들이 생각하게 되었어요. ‘누가 이 무기를 먼저 손에 넣느냐에 따라 인류 역사가 뒤바뀔 수 있다.’라는 염려가 과학자들 사이에서 직감적으로 생기게 되었던 거예요.
그러던 중 몇몇 과학자들이 아인슈타인을 통해 미국의 루스벨트 대통령에게 독일이 핵폭탄을 개발 중이며 독일보다 먼저 핵폭탄을 만들어야 한다고 탄원했어요. 영국의 처칠 수상도 적극적으로 지지하여 결국 루스벨트 대통령은 1942년 8월 핵무기 개발을 승인하여 ‘맨해튼 계획’라는 비밀 계획을 추진하게 되지요. 미국은 얼마 후 폭탄에 사용될 우라늄을 확보하여 핵폭탄을 만들게 되었고, 1945년 7월 드디어 최초로 핵실험에 성공했어요.
---p.42~43
핵분열, 핵융합 에너지는 원자핵이 깨어지고 합쳐질 때 생기는 질량 결손으로 막대한 에너지가 나온다는 점은 비슷하나 각각 서로 다른 장단점을 가지고 있어요.
핵분열 발전은 다른 발전에 비하여 초기에 건설비용이 많이 들지만 연료비가 상대적으로 싸기 때문에 비교적 저렴한 에너지를 얻을 수 있고 이산화탄소를 배출하지 않는다는 장점이 있어요. 또한 석유는 몇몇 산유국에서만 생산하지만 우라늄은 전 세계 대륙별로 비교적 넓은 지역에 분포되어 있어서 에너지 보안 차원에서 장점이 있고 매장량도 석유보다는 많아서 100년 정도는 쓸 수 있다고 해요. 반면, 단점으로는 우라늄도 매장량이 한정된 천연자원이며 사고가 발생할 경우 방사능 물질의 유출 위험과 발전소에 나오는 방사능폐기물의 처리 문제가 해결해야 할 점이지요.
태양이나 하늘에서 자연적으로 발생하면 자연 방사선, 휴대폰이나 송신탑, 원자력 발전소 등 인간이 만든 것은 인공 방사선이라고 분류하지요.
---p.12~14
-핵반응의 발견과 핵폭탄
1900년대 초반에는 놀라운 연구들이 속속 진행되었어요. 1905년에는 질량이 에너지로 변환될 수 있다는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의해 오랫동안 믿어 왔던 질량 보존의 법칙이 깨어졌어요. 그 전까지는 원자는 더 이상 쪼갤 수 없고 화학식에서 반응 전과 반응 후 질량은 보존된다는 질량 보존의 법칙이 보편적이었지요. 특수 상대성 이론은 1938년 독일의 프리츠 슈트라스만과 오토 한이 핵반응을 처음으로 발견했을 때 아인슈타인의 상대성이론이 실제임이 증명되었어요. 즉, 핵반응 후 질량 결손이 엄청난 에너지로 바뀐다는 것을 확인한 것이지요. 우라늄의 핵반응은 같은 질량의 다이너마이트 폭탄보다 무려 1만 배나 그 폭발력이 컸어요.
당시는 제2차 세계대전 발발의 위험으로 세계 각국이 긴장하고 있었던 때였는데, 이렇게 핵반응에서 엄청난 에너지가 나온다면 무시무시한 폭탄이 될 수 있다고 과학자들이 생각하게 되었어요. ‘누가 이 무기를 먼저 손에 넣느냐에 따라 인류 역사가 뒤바뀔 수 있다.’라는 염려가 과학자들 사이에서 직감적으로 생기게 되었던 거예요.
그러던 중 몇몇 과학자들이 아인슈타인을 통해 미국의 루스벨트 대통령에게 독일이 핵폭탄을 개발 중이며 독일보다 먼저 핵폭탄을 만들어야 한다고 탄원했어요. 영국의 처칠 수상도 적극적으로 지지하여 결국 루스벨트 대통령은 1942년 8월 핵무기 개발을 승인하여 ‘맨해튼 계획’라는 비밀 계획을 추진하게 되지요. 미국은 얼마 후 폭탄에 사용될 우라늄을 확보하여 핵폭탄을 만들게 되었고, 1945년 7월 드디어 최초로 핵실험에 성공했어요.
---p.42~43
핵분열, 핵융합 에너지는 원자핵이 깨어지고 합쳐질 때 생기는 질량 결손으로 막대한 에너지가 나온다는 점은 비슷하나 각각 서로 다른 장단점을 가지고 있어요.
핵분열 발전은 다른 발전에 비하여 초기에 건설비용이 많이 들지만 연료비가 상대적으로 싸기 때문에 비교적 저렴한 에너지를 얻을 수 있고 이산화탄소를 배출하지 않는다는 장점이 있어요. 또한 석유는 몇몇 산유국에서만 생산하지만 우라늄은 전 세계 대륙별로 비교적 넓은 지역에 분포되어 있어서 에너지 보안 차원에서 장점이 있고 매장량도 석유보다는 많아서 100년 정도는 쓸 수 있다고 해요. 반면, 단점으로는 우라늄도 매장량이 한정된 천연자원이며 사고가 발생할 경우 방사능 물질의 유출 위험과 발전소에 나오는 방사능폐기물의 처리 문제가 해결해야 할 점이지요.
---p.55~56
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