🔬 오늘의 과학

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Day 62 — 절제

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핵 연쇄반응은 왜 멈추기 어려울까?

💬 짧은 답

우라늄 원자핵이 쪼개지면 중성자가 튀어나오고, 그 중성자가 또 다른 원자핵을 쪼개고... 이 '연쇄반응'이 기하급수적으로 퍼져!

🔍더 깊이 알아보기

핵분열의 과학은 '절제'가 왜 어려운지 극한으로 보여줘. ⚛️ 연쇄반응의 원리: 1. 중성자 1개가 우라늄-235 원자핵에 충돌 2. 원자핵이 쪼개지면서 에너지 + 중성자 2~3개 방출 3. 이 중성자들이 또 다른 우라늄을 쪼개 4. 1→2→4→8→16... 기하급수적 증가! 이 과정이 제어 없이 진행되면? 핵폭탄이야. 🔧 원자력 발전소의 '절제' 장치 — 제어봉: • 붕소(B)나 카드뮴(Cd)으로 만든 막대 • 중성자를 흡수해서 연쇄반응 속도를 조절 • 깊이 넣으면 반응 감소, 빼면 반응 증가 • 비상시 전부 삽입 → 반응 정지 (스크램!) 핵연료의 농축도가 중요해: • 원전 연료: 우라늄-235가 3~5% (느린 연쇄반응) • 핵폭탄: 90% 이상 (초고속 연쇄반응) '절제'의 차이가 에너지와 파괴를 가른다.

🤯이건 진짜 놀라워

우라늄-235 원자 1개가 분열할 때 나오는 에너지는 200 MeV. 작아 보이지만, 1kg의 우라늄-235가 완전히 분열하면 TNT 2만 톤과 같은 에너지야! 그리고 원전 연료봉 하나(약 4m)로 가정집 150채의 1년 전기를 만들 수 있어.

🧪미션! - 오늘의 실험

도미노를 세워봐. 도미노 1개가 2개를 쓰러뜨리고, 2개가 각각 2개씩을 쓰러뜨리는 Y자 배열을 만들어봐. 이것이 연쇄반응의 원리야! 중간에 도미노 하나를 빼면 한 줄이 멈추지 — 이것이 제어봉의 역할이야.

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