안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 원자력 발전원료중 우라늄과 플루토늄의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우라늄과 플루토늄. 플루토늄은 초우라늄 원소인데요.만약의 그 둘을 가지고 핵무기를 제조한다고 하면, 우라늄은 핵실험이 거의 필요 없고, 플루토늄은 다수의 핵실험이 필요합니다. 참고로 히로시마/나가사키 원자폭탄 투하 때, 히로시마에는 우라늄을, 나가사키에는 플루토늄을 이용한 원폭을 투하했다고 하네요.첫째, 핵폭탄의 재료가 우라늄이나 플루토늄이라고 들었는데, 우라늄이나 플루토늄이 어떤 물질이기에 핵폭탄의 재료가 되나요? 그러니까 다른 물질들과 어떤 다른 특징을 가졌길래, 그런 굉장한 폭발의 원동력이 될 수가 있는거죠?→우라늄은 지구상에서 가장 무거운 원자로서 자연상태에는 우라늄 235,237,238 세 종류가 있습니다. 이 중 핵분열 반응을 일으키는 것은 우라늄 235로서 지구상에 0.7% 존재합니다. 우라늄 원자핵에 중성자를 충돌시키면 불안정한 우라늄은 붕괴하면서 상대적으로 안정적인 두 가지 물질로 분해되고 이 때 막대한 에너지가 나옵니다. 왜냐하면 원자가 쪼개지는 것이기 때문이지요. 우라늄 238에 중성자를 충돌시키면 플루토늄 239로 변화합니다. 이 플루토늄 239도 우라늄 235와 같이 중성자를 충돌시키면 상대적으로 안정적인 두 가지 물질로 변화하면서 막대한 에너지가 나옵니다. 플루토늄239는 원자로에서 핵분열을 마친 연료봉을 재처리하면 나오기도 합니다. 그렇기 때문에 연료봉 재처리는 국제 사회에서 규제하고 있는 것이지요. 플루토늄이 원자폭탄의 원료로 쓰이기 때문입니다. 우라늄과 플루토늄이 붕괴할 때 에너지가 나온다는 것은 아인슈타인의 으로 증명할 수 있는데요 충돌하기 전 우라늄(또는 플루토늄)과 중성자의 질량과 충돌 후 생성된 물질의 질량을 비교하면 차이가 있습니다. 차이가 나는 만큼 에너지와 빛이 발생하는 것이지요. 또한 우라늄과 플루토늄이 붕괴할 때는 중성자가 2개~3개 정도 더 나옵니다. 따라서 이것들이 다른 원자들에 부딪히면서 부딪힐 때마다 중성자가 많이 생기기 때문에 속도가 더 빨라지는 것이지요. 원자폭탄은 이것을 그냥 놔둔 것이고 원자로에서는 중성자의 개수를 조절합니다.
Q. 스트레스 용어가 의료쪽에 쓰이기 시작한 이유와 시기는
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.스트레스가 만병의 근원이라고 판단되면서 사용하게 됨많은 사람들이 일상생활에서 스트레스라는 단어를 많이 사용하지만 스트레스가 무엇인지를 물으면 잘 설명하지 못한다. 우리가 다양한 상황에 스트레스라는 용어를 사용하면서 그 정의가 모호해진 것을 반영한다. 어떤 이는 스트레스를 이야기할 때 ‘공부가 나한테는 스트레스야’라고 말하고, 어떤 이는 ‘선생님 때문에 스트레스가 쌓인다’라고 말한다. 여기서 전자는 스트레스 자극(스트레스원)을 말하고, 후자는 스트레스에 대한 반응을 의미한다. 스트레스 반응이란 불안, 우울, 초조와 같은 심리적 반응이나 식욕 저하와 같은 신체적 반응을 가리킨다.
Q. 식물들은 가을이 지나면 겨울이 오는 것을 되는 어떻게 아는 갈까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.식물들은 온도와 습도를 느껴서 계절의 변화를 직감합니다. 그렇다보니 가을에 여름날씨가 지속되면 여름 꽃이 피기도 합니다.
Q. 조명의 밝기는 왜 다르고 밝기는 나타내는 방법이 어떤 것이 있는지
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.공부방은 차가운 푸른빛으로,600~1000lux!업무공간은 조금은 더 밝은 조도인700~1500lux!화장실은 건강관리와 휴식을 위해100~200lux!마지막으로 상점/백화점은 트인 느낌이 들 수 있도록 1500~300luX로해주면 좋습니다.
Q. 화성에서 인간이 살 수 있다고 기대하는 근거가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.화성의 자기장은 지구오 비교하면 얼마나 다를까? 화성의 자전주기는 약 24시간 37분으로 지구와 거의 비슷합니다. 자전축 또한 약25º 기울어진 것으로 지구와 기울어진 것 또한 비슷합니다. 그래서 계절도 변한다는 소리죠. 화성의 운동이 장기간 안정한 지를 조사하기 위해 수행된 시뮬레이션의 결과로 화성의 자전축이 크게 변하는 현상이 일어나고 있다는 것이 발견됩니다. 화성의 자전축은 수백만 년에 걸쳐 불규칙하게 변동합니다. 변동은 태양과 다른 행성들과의 중력 상호작용에 의한 것으로 추측하고 있습니다. 화성의 자기장 세기는 지구의 대략 1/800이라 알려져 있고 매우 작은 값입니다. 화성의 자전 속도는 지구와 비슷하고, 과거 화산활동을 근거로 액체의 내부가 있을 것이라고 여겨지고 있습니다. 어느 정도 강한 자기장을 가지고 있어야 하고 측정 결과 자기장이 매우 약했으며 보편적인 자기장 설명 이론인 다이너모이론으로 설명하기 힘듭니다. 흥미로운 사실은 변동 현상의 시뮬레이션이 일반 상대성이론의 효과를 무시한다면 일어나지 않을 것이라는 사실입니다. 태양의 중력으로 인해서 새기는 시공간의 힘이 화성 궤도에서도 영향을 주고 있는 것으로 보입니다. 지구의 기울기는 우연적으로 생기지 않았음을 의미하고 지구의 안정된 자전축은 거대한 위성인 달과의 상호작용으로 형성되었음을 알려줍니다. 이러한 사실과 근거 그리고 시뮬레이션을 통해 많이 자료를 수집하고 있으며 아직도 화성에 대해서 정보를 수집하고 있는 중입니다. 미래 제2의 지구로 다시 태어날지 그날은 아무도 모를 것입니다.