후쿠시마 원자폭탄 - 중계 드림과학학원 :: 영화 오펜하이머… 세계의 파괴자가 된 원자폭탄의 아버지

후쿠시마 원자폭탄

* 영화의 결말에 관한 내용이 포함되어 있습니다. 스포일러를 원하지 않는 분은 "뒤로"버튼을 누르십시오! :) 오늘은 크리스토퍼의 놀란 감독 영화, 오펜하이머에서 과학을 찾는 시간을 갖도록 하겠습니다!

 

영화 오펜하이머는 크리스토퍼 노란 감독의 영화로, 개봉 첫날만 5만명, 개봉 5일 만에 100만명을 동원할 정도로 큰 인기를 모으고 있습니다. 런닝타임 180분, 가볍지 않은 내용과 친절하지 않은 전개로 호불호가 분명하게 나뉘어져 있지만, 특별관 아이맥스 상영관은 여전히 ​​매진 기록을 계속하고 있습니다. 영화 오펜하이머는 미국 물리학자 로버트 오펜하이머의 일대기를 그린 전기 영화이지만, 단순히 그의 삶과 업적이 나열된 영화가 아닙니다. 모순하면서도 복잡하게 얽힌 오펜하이머의 선택을 집요하게 보여, 단순 관찰이 아니라 주인공과 함께 고민하자. 1939년 독일에서 우라늄 핵분열 실험에 성공하여 이를 이용한 폭탄 개발의 가능성이 제기됩니다.

 

제2차 세계대전이 시작되고, 오펜하이머는 나치 앞에 원자 폭탄을 개발하기 위해 「맨해튼 프로젝트」에 뛰어들어요. 황량한 사막, 로스 알라모스에 연구소를 세우다 4000명의 과학자를 모은 Openheimer는 본격적으로 원자폭탄 개발에 매달려 있다. 3년 후인 , 최초의 핵무기 실험인 트리니티 실험에 성공합니다. 그 후 개발한 원자폭탄은 일본에 투하되어 제2차 세계대전이 끝납니다. 그러나 성공의 순간에도 죄책감에 싸여 모순의 시간을 보낸 오펜하이머. 프로메테우스처럼 인류에게 원자폭탄을 선물한 대가를 엄격히 지불하게 됩니다.

 

당신은 인류에게 자멸의 힘을 주셨습니다.

세상은 아직 준비되지 않았습니다.

오펜하이머는 다양한 의미에서 어벤져스 영화라고 불립니다. 우선 영화 밖, 출연배우를 보면 놀란 감독의 페르소나인 키리안 머피를 비롯해 아이언맨으로 유명한 로버트 다우니 주니어, 매트 데이몬, 피렌체 퓨, 조쉬 하트넷, 에밀리 브란트 등이 출연했습니다. 그들이 연기한 배역도 과학계 어벤져스입니다. 주인공 오펜하이머와 아인슈타인 포함 닐스 보어, 베르너 하이젠베르크, 리처드 파인맨, 어니스트 로렌스까지. 모두 한 번은 들어본 이름이군요. 현대 과학사에 일화를 그린 사람들이 영화에서 쉬지 않고 등장합니다. 그래서 오펜하이머는 배경 지식을 많이 알수록 영화를 좀 더 즐겁게 볼 수 있습니다.

 

그럼 지금부터 영화 속의 과학 이야기를 해보자? 영화 오펜하이머는 흑백과 컬러를 오가지만, 각 장면에는 핵분열과 핵융합이라는 부제가 붙어 있습니다. 오펜하이머가 주도한 핵분열을 컬러 씬으로 촬영하고, 오펜하이머가 반대한 핵융합은 흑백 장면에서 영화로 보이고 있다. 핵내 에너지를 얻는 원리가 크게 2개, 핵분열과 핵융합이 있다 이 핵과 관련된 이야기는 영화에서 두 가지 음영으로 표시됩니다.

 

첫째, 하나의 큰 핵이 두 개의 다른 핵으로 나뉘어지고, 에너지를 발생시키는 것을 핵분열이라고 합니다. 핵분열을 위해 필수적인 사항은 무거운 원자핵이지만, 여기에 사용되는 것은 우라늄과 플루토늄입니다. 영화 중에서도 우라늄과 플루토늄을 찾아 생산하는 과정에 대한 내용이 나옵니다.

 

이와 같이 1939년의 핵분열이 연쇄반응까지 계속될 수 있다는 것이 실험적으로 확인된 후 본격적으로 원자폭탄 개발이 이루어지게 된 것입니다. 과학자들은 원자폭탄 개발을 위해 임계 질량, 즉 우라늄과 플루토늄이 연쇄 반응을 일으키는 어느 지점 최소한의 양을 계산했지만 그 양은 5kg이었다. 영화를 보면 이 양이 가득 차는 과정 큰 유리 그릇을 놓고 그 안에 작은 유리 공을 넣으면서 최대 임계 질량이 어디까지 채워졌는지 시각적으로 표시합니다. 이것을 알아보면 좀 더 재미있을 수 있습니다!

 

오펜하이머는 핵분열을 이용하여 원자폭탄을 만들었습니다. 그러나 수소폭탄은 반대했다. 그 이유 기름은 과연 무엇입니까? 영화에서도 나오는 내용이지만, 오펜하이머는 “나치 앞에 원자폭탄을 만들어야 한다”고 생각했던 마음에 원자폭탄 개발에 들어갔지만, 실제로 원자폭탄이 일본에 투하된 후에 일어난 참상을 보고 생각이 바뀌었다고 합니다. 그러나 이 수소폭탄 같은 경우 핵융합과 핵분열의 원리를 모두 사용하는 폭탄입니다. 핵융합반응을 만들기 위해서는 뇌관에서 원자폭탄, 그래서 핵분열반응을 활용하지 않으면 가능했기 때문입니다.

 

이렇게 만들어진 이 수소폭탄은 가장 가벼운 원소인 수소를 사용하기 때문에 수소 폭탄이라는 별명이 붙었지만, 수소 원자핵끼리 핵융합을 하기 ​​위해서는 약 1억℃ 이상의 온도가 필요합니다. 따라서 매우 고온을 생성하기 위해 핵분열 반응을 이용한다. 그렇게 되면 안에서 핵분열에 원자폭탄이 폭발하고, 밖에서는 핵융합, 수소폭탄이 폭발하기 때문에 이 폭탄은 인류가 만들어낼 수 있는 최대의 위력을 가진 폭탄이 되는 것입니다.

 

실제로 소련에서 수소폭탄 찰봄버라는 것을 만들었는데, 찰봄버의 위력은 50만 메가톤, TNT 5천만톤을 동시에 날리는 위력이었다고 합니다.

 

초고온, 초고압 상태에서 가벼운 원자핵을 융합하여 더 무거운 원자핵을 만들고, 이 과정에서 발생하는 에너지를 활용하고, 즉, 태양을 끌어들이고 인공태양처럼 무한한 에너지를 만들어내는 개념인데 에너지 효율이 좋고 위험도 적습니다. 여기에 사용되는 중수소나 삼중수소를 쉽게 입수할 수 있는 「물」로 찾을 수 있기 때문에 원료의 자유도 있습니다. 그러나 핵융합 과정을 만들기 위해서는 초고온, 초고압이라는 조건이 반드시 유지되어야 합니다. 그러나 이것을 만들어내는 자체가 매우 어렵다고 합니다. 또한, 융합이 발생해도 핵융합 상태를 유지하는 방법도 아직 벌지 않았다. 현재는 실증 연구를 하고 있는 단계라고 합니다.

 

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