인간이 핵분열 연구를 하는 것과는 별개로, 자연적으로 핵분열이 일어날 수도 있나요?
에너지 생산을 위해 우리가 핵분열 연구를 하는 것과는 별개로, 혹시 자연적으로 핵분열이 일어날 수도 있나요? 핵의 분열이 만들어지는 조건이 있나요?
지구 내부에는 우라늄과 토륨과 같은 방사성 동위원소들이 존재합니다. 이들 동위원소들은 일정 시간이 지나면 알파, 베타, 감마 방사선을 방출하면서 안정한 상태로 변해나갑니다. 이 과정에서 발생하는 방사선 방출은 화학 반응과는 달리 원자 핵의 구조를 변경시키는 핵 반응이기 때문에 핵분열이라고 합니다.
이러한 자연적인 핵분열은 우리 주변에서 계속적으로 일어나고 있으며, 지구의 지열에도 영향을 미칩니다. 지열 발전은 지구 내부의 열 에너지를 활용하여 전기를 생산하는데 사용되는데, 이 열 에너지는 주로 자연적인 핵분열로부터 발생한 것입니다.
하지만, 자연적인 핵분열은 에너지 생산을 위한 산업적 핵분열과는 전혀 다릅니다. 산업적 핵분열은 핵발전소에서 핵물질을 통제적으로 핵분열시키고, 이로부터 발생하는 열을 활용하여 전기를 생산하는 것입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
네, 자연적으로 핵분열이 일어나기도 합니다.
핵분열은 무겁고 불안정한 동위원소가 붕괴하며 중성자를 방출하며 다른 원자로 변하면서 일어날 수 있습니다. 이 때 결손되는 질량이 발생하는데, 이 결손된 질량이 에너지로 전환됨에 따라 에너지를 얻어지는 것입니다.
자연적으로 핵이 분열하는 과정에서의 조건은 불안정한 동위원소가 존재하는 것과 붕괴가 일어나는 때입니다.
인위적인 핵분열은 불안정한 원자에 중성자를 충돌 시킴으로써 붕괴를 시키는데, 이 반응이 연쇄적으로 일어나 많은 양에 에너지를 얻을 수 있습니다.