일본에 떨군 원자폭탄 두 가지가 서로 다른 종류라고 하던데요. 히로시마와 나카사키에 떨어진 원자탄의 종류는 어떻게 달랐나요?

Question

2차대전의 빠른 종전을 위해서 미국은 원자폭탄 투하를 결정하고 히로시마와 나가사키에 각각 리틀보이, 팻맨이라는 이름을 붙인 폭탄을 투하했었죠.

그런데 이 두 폭탄에 사용된 원소가 다르다고 하는데 각각 어떤 원소를 이용한 폭탄이었나요?

Answer 1

안녕하세요.

미국이 제 2차 세계대전의 조기 종결을 목표로 하여 히로시마와 나가사키에 투하한 원자폭탄은 각가 다른 원소를 사용하여 설계되었습니다. 히로시마에 투하된 '리틀보이(Little Boy)'는 우라늄-235(²³⁵U)를 사용한 반면, 나가사키에 투하된 '팻맨(Fat Man)'은 플루토늄-239(²³⁹Pu)를 이용하였습니다. 이러한 차이는 폭탄의 구조와 폭발 메커니즘에도 영향을 미쳤습니다.
리틀보이는 비교적 단순한 '총알 방식'을 사용하여 우라늄 한 덩어리를 고속으로 다른 우라늄 덩어리에 충돌시켜 초임계 질량을 형성하는 원리를 사용했습니다. 반면, 팻맨은 더 복잡한 '임플로전 방식'을 채택하여 폭발물을 이용해 플루토늄을 동시에 압축하여 초임계 상태를 유도하였습니다.
이와 관련된 심도 있는 내용이 알고 싶으시다면 Concepts of Nuclear Physics (Cohen, Bernard L.)과 같은 문헌을 추천드립니다. 원자폭탄의 작동 원리 와 사용된 물질들에 대한 깊이 있는 설명들이 망라되어 있습니다.