[영화 "오펜하이머"를 2배 즐기기 위한 선행학습] 1. 핵무기란 무엇인지, 가장 기본적으로 알아야 할 것들
2023/07/09
크리스토퍼 놀란 감독이 만든 영화 <오펜하이머>가 7월21일 미국 공식 개봉을 앞두고 큰 화제다. 한국 개봉일은 8월15일로 예정돼 있다. 로버트 오펜하이머는 미국 버클리대학의 이론물리학자로서 미국의 핵무기 개발계획인 맨해튼 프로젝트의 과학분야 연구책임자를 맡았던 인물이다. 따라서 영화를 제대로 즐기기 위해서는 핵무기란 무엇인지부터 먼저 이해할 필요가 있다.
자, 그렇다면 핵무기란 대체 무엇인가?
핵무기란 말 그대로 원자핵(nucleus)의 에너지를 이용한 무기이다. 원자(atom)는 우리 우주의 만물을 구성하는 기본단위이다. 원래 원자는 atom이라는 이름처럼 더 이상 쪼개지지 않는 자연의 근본단위로 도입되었다. 그 유래는 기원전 4세기 데모크리토스와 레우키포스까지 거슬러 올라간다. 근대적인 원자론이 다시 등장한 것은 그로부터 2,200여 년이 지난 1800년대 초 영국의 돌턴에 의해서였다. 19세기가 끝날 무렵에는 더 이상 쪼개지지 않는다는 원자 내부에 새로운 구성요소가 있음이 밝혀졌다. 그것이 전자(electron)였다.
원자는 음의 전기를 띠는 전자와 양의 전기를 띠는 원자핵으로 구성돼 있다. 전자와 원자핵은 전자기력을 매개로 원자 안에 묶여 있다. 전자는 원자핵보다 무척 가벼우며 원자의 거의 모든 질량은 원자핵에 집중돼 있다. 원자는 원자핵이 어떻게 구성되느냐에 따라 그 종류가 달라진다. 원자핵은 양의 전기를 갖고 있는 양성자(proton)와 전기가 없는 중성자(neutron)로 뭉쳐 있다. 양성자와 중성자를 모두 핵자(nucleon)라 부른다.
원자의 정체성은 양성자의 개수로 정해진다. 양성자의 개수로 정해지는 서로 다른 원자의 종류를 원소라 부른다. 너무나 당연하게도 양성자가 1개인 원소는 1번, 2개인 원소는 2번, ...이런 식으로 부른다. 원자번호는 양성자의 개수와 같다. 다들 잘 알다시피 1번 원소는 수소이고 2번 원소는 헬륨이다. 지금까지 인간이 알고 있는 우리 우주의 원소는 100개가 조금 넘는다, 이들 원소는 양성자의 개수에 따라 일정...
전문분야 글이라 역시 촘촘히 길기도 하군요. 이제 1편 시작했습니다.