쉽게 정리한 원자로의 원리 - 핵물리

원자핵은 중성자와 양성자가 뭉쳐있는 덩어리입니다. 그 주변을 전자가 돌고있습니다. 그런데 이 덩어리가 너무 많이 결합하면 어느순간 부서지게 됩니다.

이런 현상이 일어나는 원자에는 어떤 종류가 있냐구요? 우리가 알고있는 금속중에 우라늄이나 플루토늄이 있습니다. 

이들의 원자핵 중성자와 양성자가 200개가 넘게 결합되어 있습니다. 수소의 원자핵은 단지 양성자 한개로 이뤄진데 비해 너무 커서 몇몇 종류는 가만 놔두면 지가 알아서 부서지게 됩니다.

부서지는 순간 중성자가 양성자로 변하는 현상같은게 일어납니다. 중성자가 양성자보다 아주 조금 무겁습니다. 그만큼의 무게가 강력한 에너지로 전환되는 것 같습니다. 그래서 고열이 나죠. 이러한 부서지는 현상을 핵분열이라고 합니다.

그런데 이러한 현상은 자주 일어나지는 않아서 잘 부서지는 종류의 불완전한 우라늄,플루토늄을 잔뜩 뭉쳐놔야만 합니다. 그러면 한개의 우라늄이 부서졌을때 튀어나온 중성자가 다른 우라늄에 부딛혀서 또 다른 우라늄을 부수고... 계속 반복하게 됩니다.

그런데 그랬다간 핵폭발이 일어나버립니다. ㅡ_-; 핵폭발이 일어나면 발전소고 뭐고 다 박살나기 때문에 속도를 조절해서 천천히 일어나게 할 필요가 있습니다. 그래서 속도를 조절할 수 있게 설계한 것이 원자로입니다.

원자로에는 중성자가 날아가서 다른 원자핵을 부수는 일을 느리게 할 수 있도록 중성자의 속도를 늦추고 중성자의 양이 너무 많으면 차단막으로 흡수해주고 이러한 장치들이 마련되어 있습니다.