BBC 다큐멘터리 ATOM. 2부-2탄

ATOM 2부-2탄

2013년 1월 1일 화요일

오후 1:27

   

   

지난 시간에 중성자의 발견으로 핵 물리학이 시작됐고

기쁨에 겨운 과학자들이

뮤지컬도 만들었다고 했죠?

   

쓸데없는 부분이라 그냥 넘어가려고 했는데...

중요한 자막이 뮤지컬 화면에 걸려있어서...ㅋㅋㅋㅋㅋ

조금 나옵니다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

   

그럼 2부 시작할게요~~^^

   

   

과학자들이 뮤지컬까지 만들 정도로 들뜬 이유는

완전히 새로운 규칙에 의한

완전히 새로운 과학의 시대에 접어들었다는 사실을

알게 되었기 때문입니다.

   

이 새로운 과학은

우리가 지금 핵물리학이라고 부르는 학문입니다.

   

하지만 모든 학문에 난관이 있듯이

새로운 시대를 만들기 시작한

핵물리학에도 난관이 있었습니다.

   

   

원자핵이 붕괴되어야 하는 이유는 사실 너무나도 간단합니다.

   

   

아시겠죠?

서로 밀어내는 힘이 작용하는데

아주 가깝게 붙어있는 것 입니다.

   

이게 그 당시 과학으로는 말이 안 되는 일이었던 것이죠!

   

도대체 어떤 힘이

수많은 양성자를

원자핵 이라는 작은 공간에

모아 둘 수 있는 것 일까요?

   

   

원자핵이라는 좁은 공간 안에

서로 강하게 밀어내려는 양성자를 모아두려면

양성자간의 전기력보다 훨씬 강한 힘이 필요하겠죠?

   

과학자들은 이 힘을 "핵력"이라고 이름 붙였습니다.

   

이 핵력은 마치 찍찍이와 같습니다.

(찍찍이를 벨크로 라고 하네요 ㅋㅋㅋ 몰랐었어~~)

   

   

강한 핵력은 양성자와 중성자 모두에 작용하지만

정말 놀랄만한 점은 바로 강한 핵력의 세기입니다.

강한 핵력은 그 어떤 힘과 비교해도 가장 셉니다.

   

강한 핵력은 우주에서 제일 셉니다.

중력의 크기보다 1조조조배 더 셉니다.

1조조조는...

1뒤에 0이 36개가 있어야 하네요

1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

   

네!! 우리를 지구에 묶어두는 중력의 크기보다

10의36승배 더 큰 어마어마한 힘의 크기가 바로 강한 핵력입니다.

   

   

그리고 핵력은 태초부터 인간이 가졌던 궁금증을

풀 수 있는 해결책이 됩니다.

   

태초부터 인간이 가졌던 질문이란

지구를 생명이 살 수 있는 곳으로 만들어 주는 별

   

바로 태양에 대한 궁금증 이었습니다.

   

   

태양은 수소와 헬륨으로 만들어져 있습니다.

수소는 양성자 1개

헬륨은 양성자 2개로 이루어져 있죠

   

처음에는 그저 수소 덩어리였던 태양이

점점 무거워지고

그래서 중력이 점점 강해지고...

그러다 보니 수소원자들간에 거리가 점점 가까워 진 것 입니다.

   

결국 엄청난 압력으로 양성자 사이의 거리가

10의15승분의 1미터 이내로 가까워지면

비로소 핵력이 작용하여 양성자 두 개가 묶여버리고

그렇게 수소원자 2개는 헬륨원자 1개로 바뀝니다.

   

이 때 엄청난 열과 빛이 발생하게 되는 것 입니다.

   

바로 태양을 빛나게 만드는 에너지이죠.

   

마치 심벌즈가 서로 충돌하면 소리 에너지가 퍼지듯이

수소원자 두 개가 충돌하면서 하나가 되면

빛과 열 에너지가 퍼지는 것 입니다.

   

   

아놔 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

이 사진 왜이래 웃기냐 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

   

암튼 두 수소 핵이 충돌해서 헬륨을 만들면서 에너지를 방출하는 과정을

핵융합이라고 합니다

   

핵융합... 많이 들어보셨죠?

현재 원자력 발전소는 핵분열을 이용하는데

   

핵융합발전소는 사람이 인공적으로

태양을 만드는 것 이라고 표현 할 수 있습니다.

당연히 어렵겠죠?

   

그러나... 이런 원자핵에 대한 연구는

인류에게 어둠을 함께 가져다 줍니다.

   

핵

하면 떠오르는 것이 핵폭탄이죠?

   

아주 위력이 엄청난 위험한 녀석...

   

핵이 가져다 준 어둠

그것은 중성자를 연구하면서 시작됩니다.

   

   

무턱대고 중성자를 쏴 대는 많은 과학자들 중에

오토 한 이라는 화학자가 있었습니다.

   

베를린에 있는 카이저 빌헬름 연구소에서

오토 한은 자연계에 존재하는 가장 무거운 원소인

우라늄에 중성자를 쏴 봅니다.

   

우라늄에 중성자를 쏴서 나오는 새로운 원소를 화학적으로 분석했는데

처음에는 결과물이 라듐인줄 알았습니다.

그래서 라듐을 추출하려고 했더니 하나도 나오지 않는 것 입니다.

이 반응에서 라듐 대신 나온 것은 바륨이었습니다.

   

   

어떻게 바륨이 나올 수 있었는지는 설명 할 수 없는 수수께끼였습니다.

   

   

그러나 유태인이었던 그녀는

그 당시 나치 독일을 떠났기 때문에

한은 이 실험결과를 그녀에게 보냈습니다.

   

실험결과가 담긴 한의 편지를 받았을 때

리제 마이트너는 그녀의 조카 오토 프리쉬와 스웨덴에 있었습니다.

그녀의 조카도 물리학자였습니다.

   

그나저나 이름에 오토가 참 많이 나오네요

오토 한, 오토 프리쉬...ㅋㅋㅋㅋ

오토가 뭐길래 ...

   

1938년 크리스마스 이브.

마이트너와 프리쉬는 숲으로 산책을 가서

한의 실험에 대해 토론했습니다.

   

그리고 그들은 알아챘습니다.

우라늄이 단순히 약간 깎여져 나간 것이 아니라

우라늄 원자핵이 말 그대로 반으로 나뉘었다는 것을...

   

   

우라늄 원자 하나에서 나오는 에너지는

모래 한 알을 움직일 수 있는 크기입니다.

   

별거 아닌 것 같다고요?

   

모래 한 알에는 10의24승 개가 넘는 원자가 있습니다.

즉, 모래알 만큼의 우라늄으로는

10의 24승 개가 넘는 모래알을 날려버릴 수 있는 것 입니다.

   

여전히 모래알이라고 하니까 별거 아닌 것 같죠?

   

   

이렇게 비유하면 실감이 나시죠? ^^

   

   

   

핵분열...

   

그것은 축복이자 재앙이었습니다.

   

도대체 이 세상에는 원자핵의 발견으로 어떤 일들이 벌어졌던 것일까요?

   

왠지 분위기가 끊을 것 같죠? ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

네!! 다음시간에 만나요~~^^

   

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