두 얼굴의 에너지, 원자력

1장 우리와 이미 친숙한 방사선과 원자력
방사선이란 무엇일까?
TV, 전자레인지에도 방사선이? 일상생활 속의 방사선
병원에서도 방사선은 필수, 의료용 방사선
가방 안을 꿰뚫어본다? 다양하게 활용되는 방사선
[생각발전소] 핵의 구조와 동위원소
원자력 발전의 원료로 사용되는 우라늄

2장 방사선과 원자력의 역사
우연히 발견한 방사선
[생각발전소] 위대한 발견은 실수와 우연에서
핵반응의 발견과 핵폭탄
원자력 발전이 전기료를 낮추다
슬픈 원자력 발전 사고 이야기
그래도 원자력은 안전할까?

3장 원자력의 두 가지 형태, 핵분열과 핵융합
핵분열과 핵융합은 어떻게 다를까?
원자력 발전소의 작동 원리
[생각발전소] 원자 폭탄과 수소 폭탄
핵융합, 전 세계가 함께 연구 중
우리 생활 속의 핵융합과 플라스마

4장 우리의 미래 먹거리, 원자력
세계적인 원전 강국, 한국
미래의 핵심 기술, 핵융합 연구
다양한 원자력 응용 기술
[생각발전소] 신재생 에너지란?

5장 원자력과 여러 에너지 비교
원자력 깨끗한 에너지인가?
어느 에너지가 더 비쌀까? 발전비용과 매장량
화석 에너지를 대체할 방법은?
에너지 정책, 어떻게 해야 할까?
[생각발전소] 자원 때문에 전쟁이 벌어진다

6장 미래의 에너지와 우리의 삶
세계 여러 나라의 원자력 정책
각국의 에너지 정책이 뜻하는 점
[생각발전소] 지구 온난화를 위한 전 세계의 노력
바람직한 에너지 정책은?
미래의 에너지
백 투 더 퓨처는 가능할까?

이처럼 방사선은 우리가 살고 있는 자연 환경인 태양, 하늘, 건물, 심지어는 우리 몸 안에서도 발생하고 있어요. 즉, 우리가 신경 쓰지 않아도 될 정도로 아주 작은 양으로 언제든지 우리와 함께 있기도 하고, 발전소나 병원에서 특수 목적으로 방사선을 만들어 사용하기도 한답니다.
태양이나 하늘에서 자연적으로 발생하면 자연 방사선, 휴대폰이나 송신탑, 원자력 발전소 등 인간이 만든 것은 인공 방사선이라고 분류하지요.

-핵반응의 발견과 핵폭탄
1900년대 초반에는 놀라운 연구들이 속속 진행되었어요. 1905년에는 질량이 에너지로 변환될 수 있다는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의해 오랫동안 믿어 왔던 질량 보존의 법칙이 깨어졌어요. 그 전까지는 원자는 더 이상 쪼갤 수 없고 화학식에서 반응 전과 반응 후 질량은 보존된다는 질량 보존의 법칙이 보편적이었지요. 특수 상대성 이론은 1938년 독일의 프리츠 슈트라스만과 오토 한이 핵반응을 처음으로 발견했을 때 아인슈타인의 상대성이론이 실제임이 증명되었어요. 즉, 핵반응 후 질량 결손이 엄청난 에너지로 바뀐다는 것을 확인한 것이지요. 우라늄의 핵반응은 같은 질량의 다이너마이트 폭탄보다 무려 1만 배나 그 폭발력이 컸어요.
당시는 제2차 세계대전 발발의 위험으로 세계 각국이 긴장하고 있었던 때였는데, 이렇게 핵반응에서 엄청난 에너지가 나온다면 무시무시한 폭탄이 될 수 있다고 과학자들이 생각하게 되었어요. ‘누가 이 무기를 먼저 손에 넣느냐에 따라 인류 역사가 뒤바뀔 수 있다.’라는 염려가 과학자들 사이에서 직감적으로 생기게 되었던 거예요.
그러던 중 몇몇 과학자들이 아인슈타인을 통해 미국의 루스벨트 대통령에게 독일이 핵폭탄을 개발 중이며 독일보다 먼저 핵폭탄을 만들어야 한다고 탄원했어요. 영국의 처칠 수상도 적극적으로 지지하여 결국 루스벨트 대통령은 1942년 8월 핵무기 개발을 승인하여 ‘맨해튼 계획’라는 비밀 계획을 추진하게 되지요. 미국은 얼마 후 폭탄에 사용될 우라늄을 확보하여 핵폭탄을 만들게 되었고, 1945년 7월 드디어 최초로 핵실험에 성공했어요.