증기 레이저 동위 원소 분리법(AVLIS)으로 제작한 핵폭탄은 핵실험이 필요 없을까?

증기 레이저 동위 원소 분리법(AVLIS)

증기 레이저동위원소분리법(AVLIS, Atomic Vapor Laser Isotope Separation)은 원자핵 분리 기술 중 하나로, 동위원소의 질량 차이를 이용하여 원하는 동위원소를 분리하는 방법입니다.

 

AVLIS는 레이저를 이용하여 특정 동위원소 원자의 전자를 고에너지 상태로 유도합니다. 이후 원자는 특정 진동 상태에 빠져 다시 원래의 에너지 상태로 돌아가면서 레이저를 방출합니다. 이 방출된 레이저의 주파수는 원자의 질량에 따라 다르므로, 이를 이용하여 특정 동위원소를 선택적으로 분리할 수 있습니다.

 

AVLIS는 우라늄 등의 핵연료 동위원소 분리에 사용됩니다. AVLIS는 전통적인 원심분리법과 달리, 방사능 오염을 일으키지 않고 매우 높은 순도로 동위원소를 분리할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 AVLIS는 비교적 높은 에너지 소비와 비용이 많이 들며, 상업적으로 널리 사용되지는 않고 있습니다.

 

레이저 농축법으로 제작한 핵폭탄은 핵실험이 필요 없는가?

레이저 농축 방법으로 생산된 핵폭탄은 다른 핵무기와 마찬가지로 여전히 핵 실험을 필요로 합니다. 레이저 농축 방법은 핵무기의 연료로 사용할 수 있는 농축 우라늄을 생산하는 데 사용됩니다.

핵무기는 원자핵이 두 개의 더 작은 핵으로 분열되는 핵분열의 연쇄 반응을 시작하여 작동하며 그 과정에서 많은 양의 에너지를 방출합니다. 이 연쇄 반응은 농축 우라늄이나 플루토늄과 같은 소량의 핵분열성 물질에 의해 시작됩니다.

핵폭발을 일으키기 위해서는 핵분열성 물질이 매우 짧은 시간에 매우 높은 밀도로 결합되어야 하며, 이는 일반적으로 재래식 폭발물의 사용을 통해 달성됩니다. 이 프로세스를 내파라고 합니다. 그러나 내파가 성공하려면 핵실험을 통해 폭탄의 설계를 검증해야 한다.

핵 실험은 핵무기의 성능과 안전성을 검증하고 핵무기 설계를 개발하고 개선하는 데 사용됩니다. 그들은 지하 또는 대기에서 핵 장치의 폭발을 포함하며 대량의 방사선 및 기타 유해한 영향을 방출할 수 있습니다.

결론적으로, 레이저 농축 방법을 사용하여 핵무기용 농축 우라늄을 생산할 수 있지만 무기 자체는 여전히 그 효과와 안전성을 보장하기 위해 핵 실험이 필요합니다.

 

레이저 농축법을 이용한 핵폭탄 제조 기술

핵폭탄 한 개를 만들려면 우라늄 235가 20 kg 정도 필요하다. 이를 위해선 천연 우라늄 3.5톤이 든다. 레이저 농축법은 가스확산법과 같은 막대한 에너지나 열량을 소모하지 않으며 원심분리법의 우라늄 낭비 폐단도 없다. 막대한 시설이나 공장부지도 필요없다. 2시간 단위로 한 사이클이 계속되며, 우라늄 235 20kg를 얻는데, 30만 초, 즉 3.5일밖에 안 걸린다고 한다. 이것은 지하 아지트에서 손쉽게 핵폭탄을 만들 수 있는 가능성을 동시에 열어놓는 것이다.

 

우라늄 235

우라늄 235은235는 자연에서 존재하는 우라늄 중에서 상대적으로 드문 동위원소입니다. 우라늄 238과 함께 자연에서 발견되며, 우라늄 광석 중에서 약 0.7% 정도가 우라늄 235입니다. 우라늄 235는 핵분열 연쇄반응을 일으키는데 사용되는 중요한 핵종 중 하나입니다.

 

우라늄 235은 자연발생하는 우라늄 중에서 중성자가 충돌했을 때 흡수되는 확률이 높기 때문에, 핵분열 연쇄반응에 적합한 핵종입니다. 핵분열 연쇄반응은 우라늄 235 핵종의 핵분열이 시작되고, 그 과정에서 방출되는 중성자가 다른 우라늄 235 핵종과 충돌하면서 계속 반복되는 과정입니다. 이렇게 계속적으로 중성자를 방출하면서, 엄청난 양의 에너지가 방출되는데, 이를 핵분열 에너지라고 합니다.

 

우라늄 235은235는 핵무기 생산뿐만 아니라, 핵발전소에서도 연료로 사용됩니다. 우라늄 235는 우라늄 238과 구분되는데, 우라늄 238은 중성자를 흡수하는 데에 어려움이 있기 때문에, 핵발전소에서는 보통 우라늄 235를 농축하여 사용합니다.

 

위키 백과 정보

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9A%B0%EB%9D%BC%EB%8A%84_%EB%A0%88%EC%9D%B4%EC%A0%80_%EB%86%8D%EC%B6%95%EB%B2%95

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