원자폭탄은 어떤 원리로 폭발을 하나요?

Question

안녕하세요.

원자폭탄은 원자의분열시 발생되는 에너지를 이용한다는데요.

이게 어쩌다가 그리큰 폭발력을 가지게 된것인가요?

또한 총의 공이처럼 시발점이 있어야할꼬 같은데,

이는 어떻게 터뜨리나요?

Answer 1

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.

원자폭탄은 쉽게 원자의 핵분열 반응을 이용하여 폭발을 일으키는 핵무기 입니다.

모든 물질은 그 물질 고유 특성을 그대로 가진 최소단위인 원자 집합체이며, 원자는 각각 다른 특성을 가진 103종의 원소들 중 몇 개로 결합된 입자입니다. 핵폭발의 원료로 쓰이는 우라늄, 플루토늄, 코발트는 원소의 한 종류입니다. 핵폭발은 재래식 폭발과 달리 원자핵내의 반응에 따라 다른 원자핵이 생성되면서 발생하는 현상입니다. 우라늄(U235)의 원자핵에 가속된 중성자를 충돌시키면 분열하면서 높은 에너지와 더불어 감마선 등의 방사선과 평균 2개의 중성자가 방출됩니다. 이 2개의 중성자가 다시 다른 원자핵에 충돌하는 연쇄반응이 핵분열 반응입니다. 히로시마에 사용된 핵연료는 우라늄(U235)이고, 나가사키에서는 플루토늄(PU239)이 사용되었으며 둘 다 모두 순수한 핵분열탄으로 원자폭탄입니다.

그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)

Answer 2

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

원자폭탄은 핵분열 반응을 이용하여 폭발하는 무기입니다. 원자폭탄의 원리를 간단히 설명하면 다음과 같습니다.

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1.핵분열: 원자폭탄은 핵분열 반응을 이용하여 에너지를 발생시킵니다. 핵분열은 원자핵을 더 작은 조각으로 분할하는 과정을 말합니다. 이때 분할된 조각들은 추가적인 중성자를 방출하면서 에너지를 방출합니다.

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2.연쇄반응: 핵분열 반응에서 방출된 중성자는 다른 원자핵과 충돌하여 그들도 분열하고 중성자를 방출하는 연쇄반응을 일으킵니다. 이러한 연쇄반응은 매우 빠르게 진행되며, 많은 원자핵이 동시에 분열하여 방출되는 에너지가 급격하게 증가합니다.

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3.폭발: 연쇄반응으로 인해 방출되는 에너지는 매우 크기 때문에 원자폭탄은 폭발합니다. 이 폭발은 엄청난 열과 압력을 발생시키며, 주변에 있는 모든 것을 파괴할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

원자폭탄은 핵분열 가능한 원자핵인 우라늄-235 또는 플루토늄-239와 같은 핵연료를 사용합니다. 이러한 핵연료는 중성자를 충돌시켜 분열시킵니다. 중성자가 핵연료와 충돌하면 핵연료의 원자핵이 분열하여 두 개의 작은 원자핵과 몇 개의 추가 중성자를 생성합니다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다.

Answer 4

원자폭탄은 핵분열, 즉 원자핵의 분열을 이용하여 엄청난 에너지를 방출하는 무기입니다. 이런 원리로 폭발하는 원자폭탄은 핵분열 폭탄이라고도 불립니다. 원자폭탄의 폭발 원리는 다음과 같습니다:

1. 핵분열: 핵분열은 원자핵이 불안정하여 분열하여 작은 핵으로 나누어지는 과정을 말합니다. 핵분열이 발생하면 에너지와 중성자가 방출됩니다.

2. 연쇄 반응: 핵분열을 통해 방출된 중성자가 다른 핵을 충돌시켜 핵분열을 유발하는 연쇄 반응이 발생합니다. 이 과정에서 엄청난 에너지가 방출됩니다.

3. 크리티컬 질량 도달: 원자폭탄 내의 핵연료가 충분한 양이 쌓여 일정한 크리티컬 질량을 도달하게 되면, 핵분열이 지속적으로 발생하면서 엄청난 에너지를 방출합니다.

4. 폭발: 핵분열이 폭발적으로 발생하면 엄청난 열과 압력이 생성됩니다. 이 열과 압력이 주변 환경과 상호 작용하여 폭발이 일어나게 됩니다.

이러한 원리로 인해 원자폭탄은 엄청난 폭발과 에너지 방출을 일으키며, 원자폭탄의 폭발은 지구상에서 가장 파괴적인 힘 중 하나로 알려져 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

원자폭탄에는 높은 풍부도를 가진 핵연료인 우라늄-235(U-235) 또는 플루토늄-239(Pu-239)와 같은 핵물질이 사용됩니다. 이러한 핵연료는 자발적인 붕괴나 중성자 충돌 등을 통해 불안정한 상태에 있습니다. 폭탄이 작동되기 위해서는 초기의 비교적 작은 폭발력을 발생시켜야 합니다. 이를 위해, 일반적으로 정제된 연료가 소형으로 압축된 형태로 제작됩니다. 폭탄이 작동할 때, 일련의 과정이 짧은 시간 동안 발생합니다. 일단 초기 작동 메커니즘이 시작되면, 연쇄 반응(chain reaction)이 발생하게 됩니다. 연쇄 반응에서 첫 번째 단계는 비교적 적은 수의 중성자를 방출하는 것입니다. 이러한 중성자들이 우라늄-235나 플루토늄-239와 같은 핵연료와 상호작용하여 추가 중성자를 방출합니다. 추가 중성자들로 인해 주변 우라늄 또는 플루토늄 원자핵들이 붕괴하며, 엑스레이나 감마선과 같은 고에너지 입자와 전기파가 방출됩니다. 이러한 고에너지 입자와 전기파들은 주변 환경과 상호작용하여 기체나 고체를 가열하고 압력을 생성합니다. 압력과 열에 의해 주변 환경에서 화재, 파괴 및 크레터 형성 등 폭발력을 초래하는 파동(Shockwave) 및 열파(Blast wave)가 형성됩니다.