리틀보이와 팻맨
씨줄과 날줄, 사유의 확장 27. 프로메테우스, E=mc² 3부
씨줄과 날줄, 사유의 확장 27. 아메리칸 프로메테우스, E=mc² 3부
(연관성이 있는 2권 이상의 책을 엮어 사유의 폭을 확장하는 이야깃거리를 전달하고자 합니다.)
[먼저 읽으면 좋은 글]
씨줄과 날줄, 사유의 확장 27. 아메리칸 프로메테우스, E=mc² 2부
더 이상 쪼갤 수 없는 것(Atom)
A(없음)-tom(자를 수)
원자는 원래 '물질을 이루는 최소 단위'로 오랜 시간 동안 쪼개어질 수 없는 '난공불락의 요새'로 여겨졌다. 그런데 이러한 상식이 깨졌다. 원자가 쪼개어진 것이다. 바로 우라늄이란 놈이다. 우라늄은 자연적으로 존재하는 원소 중에서 가장 무거운 원소이다. 무게의 대부분은 중심에 있는 원자핵이 차지하고 있는데, 무거운 원자일수록 터지기 직전의 물방울과 같아진다. '손대면 토~옥하고 터질 것만 같은 상태'인 것이다. 그동안에는 건드릴 방법을 몰랐다가, 리제 마이트너가 중성자를 이용하면 된다는 걸 발견하였다. 중성자는 전기적으로 중성이기 때문에 원자의 외곽에 있는 전자의 방해를 받지 않으며, 바로 핵 속으로 미끄러져 들어갈 수 있다. 핵은 양성자와 중성자가 자갈처럼 섞여 있는데, 우라늄처럼 넘치게 채워진 핵에다 중성자를 또 집어넣으면 핵이 흔들리고 떨다가 결국은 쪼개어지면서 폭발하는 것이다. (뜯겨지면서 사라진 일부의 질량이 E=mc²공식에 의해 엄청한 방사선<일종의 초강력 빛에너지>과 열에너지, 압력 등으로 바뀌어 뿜어져 나옴)
초강력 폭탄을 만들 수 있는 물질이 발견된 게 1938년 12월이었는데, 그러한 폭탄이 절박하게 필요하게 된 세계대전이 그로부터 9개월 뒤에 일어났다.
리틀보이
세계 최초로 실전을 위해 제작된 핵무기이다. 암호명은 제작 당시 미국 대통령인 '루스벨트'였으며, 그의 별명이 '리틀보이'였다. (188cm의 장신이었지만, 39세 때 소아마비로 다리를 못쓰게 되어 언제나 휠체어를 이용해야 했다.) 작동 방식은 '총신형'인데, 우라늄을 스스로 폭발하기엔 조금 모자란 상태로 두 조각을 만들어 둔 후, 총으로 총알을 쏘듯 한 조각을 폭발로 날려서 다른 한 우라늄에 맞추는 방법이다. 다만, 이 방법을 이용해 폭발을 일으키기 위해서는 '초고농축 우라늄'이 필요한데, 만들기 위해서는 엄청난 시간과 비용이 든다. 그래서 초기에 집중적으로 만들어지고(32발), 이후로는 생산되지 않았다.
리틀보이 구조, 출처: 나무위키1945년 8월 6일 미공군 조종사 '폴 티베츠 주니어'가 자신의 어머니 이름에서 따온 폭격기 '에놀라 게이'를 몰고, 대통령의 별명으로 불리는 원자 폭탄 '리틀 보이'를 히로시마 상공에서 투하했다. 폭발력은 15kt으로 TNT 폭탄 1.5만 톤과 맞먹는 수준이었다. 이 리틀 보이의 위력은 이후 핵무기의 '기준'이 되었다.
팻맨
역사상 첫 플루토늄 원자폭탄이다. 암호명은 제작 당시 영국 총리인 '처칠'이었으며, 그의 별명이 '팻맨(뚱뚱보?)'이었다. 주원료인 플루토늄이 거의 100% 인공적으로 만들어진다는 걸 생각해 보면 현대판 연금술이라 부를 만하다.(실제로 금가격은 g당 47달러, 플루토늄은 g당 4,000달러로 금보다 훨씬 비싸다.) 우라늄보다 더 부풀어 오른 물방울 상태인 플루토늄은 폭발이 더 쉽게 일어나기 때문에 '리틀보이'의 '총신형' 방식은 사용할 수 없었다. 플루토늄이 '총'안에서 미리 폭발할 위험성을 안고 있기 때문이다. 그래서 플루토늄의 특징에 맞게 고안된 방식이 '내파형'인데, 쉽게 폭발하지 않도록 밀도를 낮춘 플루토늄 공을 폭약으로 감싸서 동시에 폭발시키는 방법이다. 모든 폭약을 한 치의 오차도 없이 한꺼번에 터뜨려야 하기 때문에 무수히 많은 시행착오를 거쳤다. 실제로 제대로 작동할지 확신하기 힘들었기 때문에 최초의 원폭 실험인 '트리니티 실험'도 내파형 플루토늄으로 하였다. 우라늄 폭탄은 재료를 구하기가, 플루토늄 폭탄은 설계에 맞게 정확히 제작하기가 어려웠던 것이다.
팻맨 구조, 출처: 나무위키1945년 8월 9일 11시 2분, 미공군 조종사 '척 스위니'가 폭격기 '복스카'를 몰고, 영국 총리의 별명으로 불리는 2번째 핵폭탄을 나가사키에 떨어뜨렸다. 플루토늄 폭탄 '팻맨'의 위력은 21kt로, '리틀보이'보다 강했지만, 인명 피해는 히로시마의 1/4 정도였다. 나가사키는 히로시마에 비해 인구가 상대적으로 적고 산지 지형인 것도 있었지만, 투하 당시 끼여있던 구름으로 인해 조준이 어려웠기에 원래 노렸던 투하 지점에서 3km 이상 빗나갔기 때문이다.
(왼)) 히로시마에 투하된 리틀보이, (오) 나가사키에 투하된 팻맨, 출처: 나무위키행운(?)의 도시 고쿠라(현 기타큐슈)
고쿠라는 3번이나 원자 폭탄의 폭격 목표 대상에 선정되었다.
'리틀보이' 때는 2차 목표여서,
'팻맨' 때는 1차 목표였지만 기상이 악화되어서,
'3번째 원자폭탄' 때(1945년 8월 19일 예정)도 1차 목표였지만,
8월 15일에 일본이 무조건 항복을 선언하면서 폭격을 피할 수 있었다. 다른 도시에겐 미안한 얘기지만, 고쿠라 입장에선 엄청난 행운의 여신이 그들을 수호하고 있었던 것처럼 느껴진다.
폭격이 이루어졌다면, 볼 수 없었을 고쿠라성, 출처: 호텔스닷컴What if?
서울에 핵폭탄이 떨어진다면?
북한의 실험에 성공했다고 주장한 위력 20kt의 핵 미사일(팻맨급)이 서울 상공에서 폭발할 경우 어떤 일이 벌어질까? 시뮬레이션 결과에 따르면,
약 11만 명이 즉사하는 등 53만여 명의 사상자가 발생한다고 한다.
인구밀집지역에 떨어지면 피해는 상상을 초월한다, 출처: 조선일보북핵의 위협을 받고 있는 대한민국 국민의 입장에서는 '리틀보이와 팻맨'의 이야기가 더 이상 역사나 영화 속의 이야기만은 아닌 것이다.
출처: 뉴스핌오늘 읽은 책 한쪽이
내일의 나를 만듭니다.
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바쁘신 당신을 위해 제가 대신 읽어 드릴게요~^^
예) 유발 하라리의 '사피엔스' 대리독서 부탁드려요~
