원자폭탄이란 무엇인가

소개

원자폭탄이란 무엇인가?를 주제로 해서 원자폭탄(핵폭탄, 수소폭탄, 중성자 폭탄, 코발트 폭탄)의 원리와 위력 등에 관해 조사한 리포트입니다.

목차

1. 원자폭탄이란 무엇인가?
2. 핵폭탄의 종류
○순수한 붕괴형 핵폭탄
①우라늄 핵폭탄
②플로토늄 핵폭탄
○붕괴․핵융합이 결합된 핵폭탄
① 수소폭탄
○중성자 폭탄
○코발트 폭탄

본문내용

1. 원자폭탄이란 무엇인가?

원자폭탄의 개념을 설명하기에 앞서 먼저 핵분열이란 무엇인가에 대해 알아보겠습니다.
(우리가 통칭 핵폭탄으로고 부르는 것은 핵분열 폭탄과 핵융합 폭탄입니다. 핵융합 폭탄은 핵분열폭탄을 기폭제로 사용하여 수소의 핵융합을 통해 폭발하는 것이고 핵분열폭탄은 우라늄235나 플루토늄239를 핵분열 시켜 그 때 나오는 막대한 에너지를 폭탄으로 이용한 것입니다. 핵융합은 뒷부분의 수소폭탄파트에서 설명하겠습니다.)

우라늄(U-235)과 같은 무거운 원자핵이 중성자를 흡수하게 되면 원자핵이 쪼개지는데, 이를 핵분열이라고 합니다. 우라늄같이 원자번호가 높은 무거운 원소는 핵분열을 하려고 하는 성질이 강하고 수소와 같이 가벼운 원소는 핵융합을 쉽게 일으킬 수 있습니다. 그리고 같은 우라늄이라도 원자량이 짝수인 우라늄 238은 중성자를 흡수해도 핵분열을 일으키지 않습니다. 우라늄 235, 237 같은 원자량이 홀수인 우라늄만이 핵분열을 일으킵니다.
핵분열이 일어날 때에는 많은 에너지와 함께 2∼3개의 중성자도 함께 나옵니다. 그 중성자가 다른 원자핵에 흡수되면 또 다시 핵분열이 일어나고, 이런 식으로 연속적으로 핵분열이 일어나는 현상을 핵분열 연쇄반응이라고 합니다. 이 과정을 천천히 진행시키면 원자력 발전용으로 이용할 수 있는 것이고 급격히 일으킨다면 바로 핵폭발인 것입니다.

핵분열시 얻어지는 에너지는 실로 엄청나게 많은 양입니다.

아인슈타인이 발견한 공식인

E=MC² (질량-에너지 등가의 원리)
에서 알 수 있듯이 에너지는 광속의 곱에다 질량을 곱하면 됩니다.
그런데 여기반응식에서의 질량이란 핵분열시 들어가는 모든 원료의 량이 아니라 우라늄이 반응된 후 납성분으로 변하는데 예를 들어 반응에 필요한 최소량15kg이 전부 15kg의 납으로 변하는게 아니라 일정비율의 질량이 사라지는 겁니다.
그 사라지는 질량만큼의 에너지가 밖으로 튀어나오게 되는 것이고 그게 핵폭발입니다.
(참고로 핵융합폭탄을 만들 경우 파괴력이 장난이 아닌데 그 이유는 핵융합에는 핵분열보다 더 높은 비율의 질량이 사라지기 때문입니다)

참고자료

· 없음