분야
hwpⅠ.핵무기 [核武器, nuclear weapon]
Ⅱ. 핵무기의 역사
Ⅲ.핵무기의 효과
Ⅳ. 핵무기의 종류
Ⅴ.핵무기 관련 협약들
Ⅵ. 핵무기의 비확산에 관한 조약 (NPT)
Ⅶ. 각국의 핵무기 보유 실상
핵공격시 살아남는 방법
원자핵의 분열반응 · 융합반응에 의해서 일어나는 방대한 에너지를 살상 및 파괴효과에 이용하는 무기의 총칭. 원자무기라고도 한다. 현대물리학의 진보에 따라 1930년대에 핵분열의 원리가 발견되어 그 에너지의 이용가능성을 예견할 수 있게 되었고, 제 2차 세계대전이 일어나자 주요 교전국에서는 핵에너지의 이용에 관한 연구에 박차를 가하였다. 미국에서도 A.아인슈타인 박사 등의 건의를 받아들여 맨해튼계획(Manhattan 計畵)이라는 암호명 아래 약 20억 달러를 투입해서 원자폭탄의 개발에 착수하게 되었다.
원자폭탄의 핵분열물질로서는 우라늄235^ 235U와 플루토늄239^ 239Pu가 사용된다. 우라늄235^ 235U는 천연산의 우라늄광석을 정제해서 얻어낸 금속우라늄 속에 0.7%밖에 포함되어 있지 않고, 나머지 99.3%는 비분열물질인 우라늄238^ 238U이므로 우라늄238^ 238U로부터 우라늄235 235U를 대량으로 분리시키고, 또한 그것을 원자폭탄에 사용할 수 있게, 순도 90% 이상으로 농축하는 작업이 가장 어려운 문제인데, 이 같은 농축우라늄을 제조하기 위해서는 방대한 공장시설과 막대한 전력이 필요하게 된다.
플루토늄239 239Pu는 원자로 속에서 분열반응을 끝낸 폐기물로부터 정제 추출된다. 우라늄235 235U가 분열반응을 일으킬 때에 발생하는 중성자가 비분열물질인 우라늄238 238U에 작용하여 핵분열물질인 플루토늄239 239Pu로 변하게 되는 것이다. 미국은 1942년 테네시주(州) 오크리지에 우라늄 분리공장을 건설하고 1943년부터 우라늄235 235U의 분리 ·농축작업에 착수, 원자폭탄 제조에 필요한 만큼의 양을 얻게 되었고, 1942년 12월에 오크리지에 건설한 1,000kW의 대규모 원자로로부터 플루토늄239 239Pu를 얻어내는 데 성공, 1943년부터 조업을 시작하여 1944년부터는 본격적인 생산에 들어가게 되었다.
원자폭탄의 제조를 위해서 1943년 7월 뉴멕시코주(州)의 로스앨러모스(Los Alamos)에 연구소가 설치되었고, 1945년 7월 16일 인류 최초의 원자폭탄 실험에 성공하였으며, 같은 해 8월 6일 우라늄235 235U를 사용한 원자폭탄을 일본의 히로시마[廣島]에, 8월 9일 플루토늄239 239Pu를 사용한 원자폭탄을 나가사키[長崎]에 투하하여 두 도시에 엄청난 피해를 주었다.
핵분열 반응을 일으키기 위해서는 일정량[臨界量]의 핵분열물질(5~20kg)이 필요하므로, 예전에는 폭발력을 크게 하거나 작게 할 수 없는 것으로 생각되었으나, 근래에는 폭발효율을 낮춤으로써 소형 원자폭탄을 만들 수 있고, 초임계량을 사용해서 효율을 높임으로써 대형 원자폭탄을 만들 수 있게 되었다. 이 같은 대소형의 원자폭탄의 출현으로 온갖 무기체계에 원자폭탄을 이용할 수 있게 되었다.
Ⅱ. 핵무기의 역사
1. 연금술로의 시작
연금술이라고 하는 것은 오랜 과거부터 인간이 금을 만들기 위한 욕심으로 연구해 왔던 것으로 결코 성공한 적은 없으나 그로 인하여 화학이 크게 발전한 사실은 부인할 수 없다. 값싼 금속을 가지고 금을 만들기 위해서는 핵변환 과정이 수반되어야 하는데 안전한 핵을 만들기 위한 결합에너지는 일반적인 화학변화로 제공할 수 있는 에너지보다 수백만 배나 크기 때문에, 실험실에서 단순히 끓이거나 가열하는 방법으로는 결코 성공할 수 없었을 것이다
2. 러더퍼드에 의한 최초의 원소 인공변환
러더퍼드는 질소에 알파선을 충돌시켜 산소와 양성자로 변환시키는 실험에 성공했다. 이것은 한 원소를 다른 원소로 바꿀 수 있다는 가능성을 제공했고 과학자들 사이에서 원자를 바꿀 수 있다는 신념이 싹터 한 원자를 다른 원자로 바꾸려는 실험은 계속 진행되었다.
3. 페르미의 실험실
페르미는 원자에 알파선과 같은 하전된 입자를 쪼이면 핵과의 반발력 때문에 쉽게 핵에 접근하지 못할 것이라는 예측을 하고 전기적으로 중성인 중성자를 쪼여 원자핵의 변환을 일으키는 실험을 하던 중 원자번호 92의 우라늄에 중성자를 충돌시켜 무언가 새로운 방사성 물질을 얻게 되었다. 하지만 당시에 그는 새로이 생성된 이 물질의 본질을 알지는 못했다.
4. 무솔리니의 파시즘
그러던 중 이탈리아는 무솔리니의 파시즘 치하에 놓이게 되고 이탈리아 과학자였던 페르미는 파시즘을 피해 다른 나라로 갈 기회를 엿보고 있다가 1938년 그에게 노벨상 수상이 발표된 것을 빌미로 가족들과 함께 이탈리아를 떠날 수 있었고 얼마 후 미국으로 향하게 된다. 아마 히틀러나 무솔리니는 그가 미국의 핵개발에 참여하리라고는 상상하지 못했을 것이다.
5. 페르미의 실험이 핵분열임을 확인
독일의 화학자 오토한(Otto Hahn)과 그의 동료 마이트너는 페르미의 연구결과를 확인하는 실험에 몰입하여 우라늄에 중성자를 쪼였을 때 생기는 생성물을 분석하던 중 그 생성물 중의 하
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