핵분열, 핵융합 원리? 영어로? 중성자? 원자폭탄, 수소폭탄?

핵분열 원리?

핵분열은 크고 거운 핵이 더 작은 조각으로 나눠지면서 많은 양의 에너지와 방사성 물질을 분출하는 과정을 의미한다. 핵분열을 영어로 말하면 nuclear fission이다. 크고 불안정한 핵이 분열할 때는 자유 중성자가 방출될 수 있는데 불안정한 핵에 중성자를 충돌시키면 분열이 더욱 촉진되어 연쇄적으로 일어날 수 있다. 이러한 과정에서 새롭게 방출된 중성자는 주변에 있는 다른 핵의 분열을 초래하면서 연속적으로 핵분열을 유발할 수 있는데 이것을 연쇄반응이라 한다.

 

핵분열에 의해 생성된 작은 핵은 분열되기 전의 불안정한 핵에 비해 작은 에너지를 가진다. 그래서 연쇄반응이 일어나면서 빠른 시간 내에 방출된 많은 에너지는 원자로 노심에 있는 물을 끓게 하고 여기서 나온 증기가 전기 발전기를 돌리게 하거나 원자폭탄이 폭발할 때 엄청난 에너지를 내게 된다. 전기를 만들어 내는 원자력 발전의 원리는 핵분열의 연쇄반응을 원자로 내부에서 지속되도록 하면서 전기를 만들어 내는 것이다. 

 

 

핵융합 원리?

핵융합을 영어로 하면 nuclear fusion이다. 핵융합 반응은 대개 수소 동위원소인  두 개의 작은 핵이 높은 온도와 압력에서 서로 결합하면서 새로운 핵을 형성하게 되고, 이렇게 두 개의 핵이 결합하여 새롭게 형성된 핵은 결합하기 이전의 두 작은 핵에 비해 에너지가 작아 여분의 에너지가 열로 방출된다. 이것을 핵융합 반응이라 하고, 핵융합 과정에서 많은 양의 에너지가 방출되는 것이다.

 

이러한 핵융합 과정에서 수소 폭탄 등이 만들어질 수 있다. 그리고 핵융합 과정에서  값싸고 풍부한 전기를 생성하기 위해  많은 연구를 과학자들은 하고 있다. 핵융합반응에서 방출되는 에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치인 핵융합로는 방사능 폐기물을 사실상 생성하지 않고 우주에서 가장 풍부한 원소라 할 수 있는 수소를 원료로 사용하는 이점이 있다. 핵융합 반응으로 얻을 수 있는 수소 원료는 거의 무한대에 가까운 에너지를 생산할 수 있어 미래의 에너지원으로 기대되기에 과학자들이 많은 연구를 하고 있는 것이다.