일류 최악의 무기, 원자폭탄 '리틀보이'

일류 최악의 무기,  원자폭탄 '리틀보이'

1945년 8월 6일 원자폭탄 ‘리틀보이’는 히로사마에 투하되었다.

원자폭탄은 휙휙 소리를 내며, 빙글빙글 돌며 B-29 폭격기에서 지상으로 떨어지는데 약 43초가 걸렸다고 한다.

 

투하 즉시 폭탄 중간쯤에 있는 작은 구멍으로 전선이 끌려 나온다.

전선이 1차 기폭장치의 시계 스위치를 킨다.

폭탄은 검은 강철 케이스 뒤쪽 작은 구멍이 더 나 있고, 자유 낙하 동안 이구멍으로 공기 표본이 채취된다.

지상에서 2,000미터 높이에서 떨어질 때, 기압 스위치가 켜져서 2차 기폭 장치가 가동 된다.

전기 충격으로 인한 기폭으로 재래식 폭약이 폭발한다.

 

폭탄의 크기는 (길이 3미터, 폭 0.8미터)정도 이다.

약한 전파 신호가 폭탄에서 나와 아래에 있는 지상으로 내려간다.

이 전파 신호는 일부가 다시 반사되어 하늘로 올라오는데, 폭탄에 달린 여러 안테나를 통해 신호가 되돌아오는 속도를 계산한다. 신호는 지상 580미터 상공에서 마지막 전파 신호를 수신한다.

 

 

폭탄의 이상적인 폭발 위치는 지상 600미터보다 조금 낮은 위치이다.

너무 높은 곳에서 터지면 열이 공중으로 흩어지고, 너무 낮은 곳에서 터지면 지면의 땅만 움푹 파인다.

 

 

처음 리틀보이는 해군의 함포를 그대로 베낀 무거운 장치였다.

함포가 무거운 이유는 여러 발 쏴도 문제가 없어야 했기 때문이다.

리틀보이는 단 1발만 쏘기 때문에, 2톤이 넘는 포 대신 겨우 1/5 무게의 포로 만들어진다.

 

 

 

 

 

우라늄 덩어리 하나가 1.2미터쯤 이동해서 얇아진 포신 안으로 들어가고, 발사되어 다른 우라늄 덩어리에 충돌한다.

인의적으로 우라늄을 수십 킬로그램의 공으로 축적된다.

우라늄 원자는 전자들로 빽빽하게 둘러싸여 있다.

1차 폭발을 통해 중성자를 마구 생성하며, 중성자가 내부의 메인 우라늄을 향해 전진한다.

중성자는 전자의 영향을 받지 않음으로 중심에 있는 우라늄 핵을 향해 돌진한다.

 

대부분 뚫고 지나가겠지만, 일부 중성자가 중심부의 핵을 때리고, 균형을 무너뜨려서 흔들리게 만든다.

이렇게 흔들린 핵은 연쇄반응을 일으켜 다른 부분의 핵을 분열시킨다.

E = MC2

에너지 = 질량 x 빛의속도 ‘제곱’

빛의 속도는 [1시간 = 10억 8천만 km]이다.

빛은 1초에 지구를 2바퀴 돈다고 한다.

 ‘제곱‘은 어마어마하게 큰 숫자이다.

아주 작은 핵분열조차, 엄청난 에너지로 증폭되는 것이다.

 

핵폭탄은 1차 폭발을 통해 수많은 중성자를 생성한 뒤, 다량의 중성자가 우라늄 핵 중심부를 침범하여 핵분 열을 일으키게 만든다.

 

 

 

=

핵 하나는 아주 가볍고, 핵의 조각은 더 가볍다.

이것이 속도를 얻어서 우라늄의 다른 부분을 때려도 열이 크게 발생하지 않는다.

그러나 우라늄의 밀도가 연쇄 반응을 일으키기에 충분하면, 파편 2조각은 금방 4,8,16배.........로 늘어 난다.

원자 속의 질량이 ’ 사라지면’ 그것은 에너지로 변 한 되고 핵의 파편에 속도를 가한다.

계속해서 2배로 불어나는 과정은 겨우 몇백만 분의 1초 만에 끝난다.

 

폭탄이 투하되고 580미터 상공에서 폭발하는 순간 엄청난 에너지를 발생한다.

이 반응이 일어나는 순간은 겨우 몇 분의 1cm 떨어진 정도이다.

연쇄 반응은 2배로 불어나기를 80번 거듭하고 끈난다.

부서진 우라늄 파편은 아주 많아지고, 이 파편은 매우 빠르게 달아 다녀 주변의 금속이 계속 뜨거워진다.

 

 

 

 

 

 

 

이 핵들은 운동에너지가 열에너지로 전환된다.

파편은 빛의 속도의 몇 분의 1 정도로 날아다닌다.

온도는 계속 올라가고 태양 표면의 온도인 약 5000도에 이르고, 마지막엔 수백만 도가 된다.

짧은 시간 동안, 공중에 떠 있는 폭탄 속에는 우주의 창조와 비슷한 상황이 일어난다.

폭탄이 폭발하면 열이 밖으로 나온다.

 

 

열은 우라늄을 싸고 있는 강철 충진재와 폭탄 전체를 감싸는 강철 케이스를 쉽게 뚫고 나온다.

이때, 열보다 훨씬 무서운 것이 먼저 나온다.

엄청난 양의 X선이 위로, 옆으로, 아래로 넓게 호를 그리며 내려온다.

이 모든 일이 공중에 떠 있는 채로 일어난다.

파편은 스스로 냉각시키려 하며, 그 상태로 있으면서 에너지의 많은 부분을 방출해 낸다.

이렇게 0.0001초 동안 X선을 방출하고,  열의 공이 다시 팽창하기 시작한다.

 

x선을 내뿜는 동안 보통의 광자는 나올 수가 없다.

원자폭탄은 처음엔 외곽에 희미한 광채만 보인다.

이후 빛이 나오면서, 태양보다 수백 배 더 큰 빛의 덩어리가 하늘을 채운다.

이 세상의 것이라 상상할 수 없는 이 물체는 0.5초 동안 최대로 타오르다가 2,3초 만에 스러진다.

이 스러짐은 주로 열이 밖으로 빠져나가며 일어 난다.

 

 

갑자기 불꽃이 일어난다. 빛 덩어리의 표면이 찢어지며 거대한 장막이 되어 아래에 있는 사람을 덮는다.

비로소 수많은 생명을 잔혹하게 죽이는 죽음의 땅이 된다.

연쇄 반응으로 생긴 에너지 1/3이 섬광으로 방출된다.

열이 주의의 공기를 밀어내고, 공기는 이전까지 결코 도달한 적이 없는 속도를 얻는다.

이 공기는 가장 강력한 태풍보다 몇 배는 빠르고, 소리보다 훨씬 더 빠르기 때문에 오히려 조용하다.

다시 한번 공기의 진동이 일어난다. 그다음 주위의 공기가 밀려 들어와, 공기가 빠져나간 빈자 치를 채운다.

이때 잠시 동안 공기 밀도는 거의 0이 된다.

아주 잠깐 동안 우주의 진공에 노출된다.

 

이따 발생한 열중에서 소량은 밖으로 나가지 못한다.

이열은 폭약 있는 근처를 떠돌다, 몇 초 뒤에 위로 솟구친다.

이것을 버섯구름이라 한다. 버섯구름이 보인다는 말은 에너지 전환이 모두 끝난단 뜻이 된다.

 

 

 

 

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< 우라늄을 사용했던 이유?>

핵분열에는 우라늄 235 원자를 사용한다.

원자 1개가 분열하면 ‘약 2백 메가 전자‘ 2억 전자볼트의 에너지가 나온다.

이것은 석유와 석탄이 탈 때보다 약 200~300만 배 많은 에너지다.

우라늄은 불안정한 원소를 가진다. 생각보다 쉽게 변형되고 반응한다는 말이다.

아마도, 우라늄이 쉽게 변형되고 에너지 전환에 더 강한 힘을 발생하기 때문에 대량 학살을 위해 사용하기엔 최적이라 생각한 게 아닌가 싶다.

 

 

 

자연에서 우라늄은 폭발하지 않는다.

우라늄 99% 이상은 우라늄 238 원소이고, 분열을 일으키는 우라늄은 235 원소는 자연에서 단 1% 이하에 불과하다.

우라늄 235를 순도 90% 이상 농축시켜야 강력한 폭발을 일으킨다.

원자력 발전에는 우라늄 235를 2~5%만 농축시켜 사용한다.

원자폭탄은 ’ 핵분열‘을 통해 만드는 것이고, 수소 폭탄은 ’ 핵융합‘을 통해 만들어진다고 한다.

결국 핵의 분열과 융합은 엄청난 에너지 전환이 필요하다.

 

 

핵폭탄의 아이디어는 아이슈타인의 특수상대성 이론을 통해 만들어졌다.

질량은 에너지로 전환할 수 있는데, 엄청난 에너지로 전환이 가능하다는 아이디어가 알려진다.

작은 질량으로 최고의 위력을 만들기 위해 ’ 원자폭탄‘아이디어가 구성된다.

 

원자폭탄을 만드는 미국의 계획을 ’ 맨해튼 계획‘이라 한다.

결국 폭탄은 완성되고 1945년 8월 6일 일본의 ’ 히로시마 & 나가사키‘에 각각 2발이 투하된다.

평화주의자였던 아인슈타인은 이 사건을 매우 괴로워했을 것이다.

 

 

ㄱㄱ

ㄱㄱ

 

불안정한 원소인 우라늄은 방사선을 방출한다.

방사선은 매우 길이가 짧은 파장이고, 두꺼운 물체도 쉽게 투과된다.

방사선은 사람 또는 동식물의 몸을 쉽게 통과되는데, 이때 통과하는 과정에서 방사선은 DNA 사슬을 망가트린다고 한다.

몸속 세포의 DNA가 끊기고 망가지면, DNA구조가 변해 사람이 쉽게 사망할수 있다.

DNA는 인간의 고유한 설계도이며, DNA를 통해 세포를 지속적으로 문제 없이 복제가 가능하다.

DNA가 망가지면 DNA를 제대로 복제하거나 생성할수 없다.

결국 여러 원인으로 인간은 사망한다.

 

 

 

 

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태양의 중심과 비슷한 최악의 고온에 노출되고,

방사능에 피폭되어 DNA 사슬이 망가지며,

엄청난 고열과 빠른 공기 흐름 때문에 공기가 제로가 되어 우주 한복판에 있는 느낌을 받고...

공기의 흐름은 가장 강한 태풍의 몇 배 이상의 위력을 만들게 된다.

지옥보다 더 지옥 같은 경험을 하는 게 원자폭탄의 무서운 점이라 생각한다.

 

 

 

 

<영화 이터널스 원폭 논란..>

영화 이터널스에 전쟁의 전범국가 일본이 아닌, 원자폭탄의 피해국 일본을 강조하면서 논란이 되었던 적이 있다.

이 논란은 단순히 전범국가를 피해국으로 묘사했기 때문이 아닐 것이다.

 

실제로, 리틀보이가 투하되는 시점에선 일본은 폐전 수준이었다.

일본은 막대한 피해와 항복을 하기 직전까지 갔다고 한다.

일본군의 주력은 미군에게 전혀 위협이 되지 않았고, 중국에 고립된 일본군을 미국 잠수함이 본국에 가지 못하도록 막고 있었다. 위쪽에는 러시아군이 버티고 있었다.

 

일본의 산업은 거의 불타 버렸다.

1945년 초 전략 폭격기들이 일본의 주요 도시를 파괴했는데, 원자폭탄 투하 직전에 일본의 주요 도시 58개를 불태워 버렸다.

 

 

 

전쟁광으로 알려진 '맥아더' 장군조차, 일본 본국의 침공이 더 이상 필요 없다고 봤다.

합동 참조 본부 의장 '윌리엄 레이히' 제독은 원자폭탄이 전혀 필요 없는 상황이라 분개했다.

자기 부대를 지키기 위해 수천 명의 죽을 죽이는 것에 전혀 거리낌이 없는 ’ 아아젠 하워’ 조차 원자 폭탄 투하에 강한 반대를 했다.

‘

전쟁부 장관 ‘헨리 스팀슨’은 2가지 이유로 원폭 투하를 강하게 반대했다.

1) 일본은 항복할 준비가 되어있다.

2) 이런 최악의 무기를 미국이 최초로 사용하는 것은 증오한다.

 

이렇듯....

거의 끝난 전쟁을

민간인 수만 명을 잔혹하다 못해, 지옥보다 무서운 위력의 무기의 성능 테스트로 사용했다는 점에서 미국의 원자폭탄 투하는 비난받을 만하다고 생각한다.

 

이터널스 각본가의 논란은

본질은 불필요한 핵을 민간인에게 잔혹하게 사용되었다는 점인데...

각본가의 단순히, 일본이 단순히 피해자였다는 식의 왜곡된 주장 때문에 많이 분노하는 거 같다.

 

 

 

 

 

 

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우연히 책을 통해 원자폭탄에 대해 알게 되었고,

관심이 있어 정리해 본다.

전공 분야가 아니기 때문에, 기초 상식 수준으로 내용을 정리한다.

많은 부분이 실제와 다를 수 있다.

데이비드 보더니스가 지은 ’ 세상에서 가장 유명한 방정식의 일생‘을 참조한다.