새로운 에너지의 시작, 원자력

원자력이 궁금해요 - 한국과학창의재단 우수과학도서 ㅣ 그린 에너지 생생 원자력 2
이은철 지음, 홍원표 그림 / 상수리 / 2009년 4월

원자력. 위험한 에너지로 소문나 있지만, 그래도 나는 이 원자력이란 것이 매우 마음에 든다. 원자 폭탄은 적은 양의 우라늄으로도 넓은 지역을 크게 피해를 줄 수 있는 무기이다. 이처럼 엄청난 에너지를 발산시키는 것을 전기를 발생시키는데 쓰면 어떨까? 아마 적은 수의 원자력 발전소로도 충분히 사람들이 쓸 만큼의 에너지를 공급할 수 있을 것이다. 

원자력을 맨 처음에 핵폭탄으로 사용한 이후에, 과학자들이 모여 더이상 원자력으로 무기를 만들어서는 안된다며 평화적인 방법으로 사용할 수 있는 방안을 고민했다. 그렇게 해서 생겨난 것이 원자력 발전소이다. 우라늄은 두 가지의 동위원소가 있는데, 하나는 분열을 잘 하는 우라늄-235, 웬만하면 핵분열을 하지 않는 안정적인 우라늄-238이 있다. 그러면 원자폭탄과 원자력 발전소의 차이는 뭘까? 

그건 바로 우라늄-235와 우라늄-238의 성분비의 차이에 있다. 원자폭탄은 90%가 우라늄-235지만, 원자력 발전소는 90%가 우라늄-238인 것이다. 그러므로 원자력 발전은 적은 양을 사용하기 때문에 안전하게 에너지를 얻을 수 있다. 

아무리 성분비가 10%밖에 안 된다고 하더라도 방사선을 내보낼 수 있어 위험한 건 매한가지다. 그래서 원자력 발전소는 철통같은 방어벽속에 둘러싸여 있다고 한다. 먼저 핵 연료가 제 1벽, 핵연료봉이 제 2벽, 원자로 용기가 제 3벽, 6cm두께의 철판이 제 4벽, 마지막으로 120cm의 두꺼운 철근 콘크리트가 그 주변을 둘러싸고 있다. 

그럼 이 우라늄이 낼 수 있는 방사선은 무엇일까? 방사선에는 두가지 종류가 있다. 입자로 움직이는 것과, 에너지로 움직이는 것이다. 그리고 에너지로 움직이는 것 중에는 알파선과 베타선, 감마선과 엑스선등이 있는데 알파선은 에너지가 많지만 너무 무거워 종이 한장도 뚫지 못하고, 베타선은 에너지가 조금 없어 종이는 뚫어도 얇은 금속도 못 뚫는다. 그러나 감마선은? 에너지도 많고 속도도 빨라서 금속판도 쉽게 뚫는다! 단지 두꺼운 콘크리트벽을 뚫지 못하므로 원자력 발전소의 제 5벽이 마지막으로 방어를 하는 것이다. 

원자력은 너무 양이 많으면 사람들 몸에 쐬어 온갖 부작용을 일으키지만, 적으면 우리에게 큰 도움이 되어 준다는 사실을 알게 되었다. 원자력, 우리 주변의 다양한 도움을 주어 참 고맙다.