우라늄과 플루토늄을 분리하는 과정을 알고 싶어요?
핵원료나 핵폭탄 원료로 쓰이는 재료가 우라늄과 플루토늄이라고 알고 있는데요, 이 원료들을 어떻게 해서 추출 하는지 알고 싶어요.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
기체원심분리법이라는 것도 있어요. 우라늄 기체를 통 속에 넣고 돌리는 방법이에요. 1분에 5000~1만5000번이나 초고속으로 통을 회전시키면 가벼운 우라늄235는 중심부분에, 무거운 우라늄238은 통 벽 쪽으로 몰리는 원리를 이용해요.
레이저법도 있어요. 한국원자력연구소에서 사용한 기술이기도 해요. 우라늄 기체에 우라늄235만 흡수하는 레이저 빛을 쏘아요. 그런 뒤 우라늄235만 +전기를 띠게 만듭니다. 이는 -전극판에 잘 달라붙도록 하기 위한 것이에요. 결국 -전극판에 붙은 우라늄만 모으면 우라늄235를 얻을 수 있답니다.만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요.
우라늄과 플루토늄을 분리하는 과정은 핵연료 생산과 관련하여 중요한 기술적 도전 중 하나입니다. 여러 가지 방법이 있지만, 가장 일반적인 방법 중 하나는 우라늄과 플루토늄의 화학적 성질의 차이를 이용하는 용도로 '중성자 캡처 과정'을 사용하는 방법입니다.
중성자 캡처 과정은 우라늄과 플루토늄 중에서 플루토늄이 중성자를 더 잘 캡처하는 특성을 이용합니다. 이 방법은 먼저 우라늄과 플루토늄이 섞인 연료를 만든 다음, 중성자를 이용하여 플루토늄을 추출하는 방식입니다.
먼저 연료에서 우라늄과 플루토늄을 함께 뽑아냅니다. 이후, 이 물질을 중성자 발생기로 보내 중성자를 던지게 하여 우라늄-235 핵과 플루토늄-239 핵이 각각 중성자를 캡처하는 과정을 반복합니다. 이후 우라늄과 플루토늄을 구분하기 위해, 우라늄과 플루토늄은 각각 서로 다른 성질을 가지므로, 용액에 특정한 화학적 물질을 추가하여 둘을 구분해냅니다.
다른 방법으로는 가스 화상 분리법이 있습니다. 이 방법은 우라늄과 플루토늄을 가스 형태로 만들고, 이들 가스를 전기장을 통해 이온화시킨 후 전자기장에서 이온들을 분리하는 방법입니다.
이러한 방법을 통해, 우라늄과 플루토늄을 분리할 수 있으며, 이들은 핵연료로 사용되거나 핵무기 생산에 사용됩니다. 단, 핵연료 생산과 관련하여 분리 기술은 국제적인 규제를 받으며, 이러한 기술은 핵무기 생산을 방지하는데 중요한 역할을 합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.플루토늄은 자연계에는 거의 존재하지 않는 은색 금속으로 주로 원자로 속 연료봉에서 만들어집니다.
있는 우라늄이 원자로 속 중성자를 흡수하면 플루토늄으로 바뀝니다.
이 연료봉을 썰어서 질산염에 녹이면 연료봉 속 플루토늄을 추출할 수 있습니다.
특히 플루토늄은 지극히 불안정한 물질로 빠른 속도의 중성자와 충돌하면 막대한 에너지를 쏟아내며 핵분열을 일으킵니다.
이 때문에 플루토늄 8kg이 있으면 핵폭탄 1개를 만들 수 있는데 같은 양의 우라늄 핵폭탄보다 60배의 위력을 가지고 있습니다.
2차대전 당시 일본 나가사키에 투하된 원자탄이 바로 플루토늄 핵폭탄이었습니다.만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.