방사선전: 핵 오염의 보이지 않는 위협과 전략적 영향

By Fouad Sabry

방사선전이란 무엇입니까

방사선전은 고의적인 방사선 중독 또는 방사선원으로 인한 지역 오염과 관련된 모든 형태의 전쟁입니다.

귀하가 얻을 수 있는 이점

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 방사능 전쟁

2장: 리틀 보이

3장: 핵무기

4장: 핵분열

5장: 중성자 폭탄

6장: 핵 낙진

7장: 더러운 폭탄

8장: 코발트 폭탄

9장: 핵 기술

10장: 핵무기 설계

(II) 방사선전에 관한 대중의 주요 질문에 답합니다.

이 책은 누구를 위한 책인가요?

전문가, 학부생, 대학원생 , 매니아, 취미생활자, 그리고 모든 종류의 방사선전에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고자 하는 사람들입니다.

 

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: May 31, 2024

Book preview

챕터 1: 방사능 전쟁

방사능 전쟁은 방사성 물질로 지역을 의도적으로 오염 또는 오염시키는 것과 관련된 모든 형태의 전쟁입니다.

일반적으로 방사성 무기는 대량 살상 무기 (WMD)로 분류되며, 소금 폭탄은 상당한 양의 방사성 불활성 염장 물질을 포함하는 핵무기입니다. 방사능 작용제는 염장 물질에 의한 핵무기의 중성자 방사선의 중성자 포획에 의해 형성됩니다. 이렇게 하면 고방사성 물질이 폭탄 폭발로 인해 생성되기 때문에 저장할 필요가 없습니다. 그로 인한 낙진은 재래식 핵무기의 낙진보다 더 강렬하며, 한 지역을 오랜 기간 동안 사람이 살 수 없는 곳으로 만들 수 있다.

중성자 포획은 코발트 폭탄에서 코발트-59를 코발트-60으로 변환하는데, 이는 방사능전 무기의 한 예입니다. 초기에는 동일한 크기의 깨끗한 핵분열-핵분열 폭탄에서 나오는 핵분열 생성물의 감마선은 코발트-60보다 훨씬 더 강합니다: 1시간에 15,000배 더 강렬하고, 1주에 35배 더 강렬하고, 1개월에 5배 더 강렬하고, 6개월에 거의 동일합니다. 코발트-60 낙진은 1년 후 핵분열보다 8배, 5년 후 150배 더 강렬하다. 약 75년 후, 핵분열에 의해 생성된 매우 긴 수명의 동위원소는 다시 한 번 코발트-60을 능가할 것입니다.

특정 지역에 대해 열 복사 및 폭발파의 효과를 최대화해야 하는 경우 공기 폭발이 선택됩니다(즉, 지형에 의해 보호되지 않고 마하 스템 형성). 핵분열 무기와 핵융합 무기의 중성자 방사선은 폭발 부위에 방사선을 조사하여 그 물질의 중성자 활성화를 촉발합니다. 또한 핵분열 폭탄은 폭탄 잔류물에 기여합니다. 공기의 중성자 활성화는 방사능 전쟁과 관련된 동위원소를 생성하지 않습니다. 지표면이나 그 근처에서 폭발하면 땅이 증발하고 방사능이 되며 냉각되어 입자로 응축되면서 상당한 낙진이 발생합니다.

방사능 먼지를 한 지역에 분산시키는 것을 목적으로 하는 더러운 폭탄 또는 방사능 분산 장치는 앞서 언급한 것보다 훨씬 낮은 기술의 방사능 무기입니다. 방사성 물질의 방출은 폭발과 같은 독특한 무기나 부작용을 수반하지 않을 수 있으며 방사능 선원으로 인해 사람을 직접 죽이지는 않지만 전체 지역이나 구조물을 사람이 살기에 적합하지 않게 만들 수 있습니다. 방사능 물질은 광대한 지역에 서서히 퍼질 수 있기 때문에, 특히 방사능 탐지기가 사전에 설치되지 않은 경우 피해자가 방사능 공격을 초기에 인식하기 어려울 수 있습니다.

{챕터 1 종료}

챕터 2: 리틀 보이

리틀 보이(Little Boy)는 제2차 세계 대전 중 1945년 8월 6일 일본 히로시마를 파괴하는 데 사용된 원자 폭탄의 이름이었습니다. 그것은 전투에서 사용된 최초의 핵무기였다. 폭탄은 제509 복합 그룹의 사령관인 폴 W. 티베츠 주니어 대령과 보잉 B-29 슈퍼포트리스 에놀라 게이의 조종사인 로버트 A. 루이스 대위가 투하했습니다. 약 15킬로톤의 TNT(63TJ)의 위력으로 폭발하여 도시 전역에 상당한 파괴와 사망자를 발생시켰습니다. 히로시마 원폭 투하 사고는 트리니티 핵실험에 이어 역사상 두 번째로 인간이 일으킨 핵폭발이었다.

제2차 세계대전 중 맨해튼 프로젝트의 로스 앨러모스 연구소에서 프랜시스 버치(Francis Birch) 중령이 이끄는 팀은 버려진 씬 맨(Thin Man) 핵폭탄을 리틀 보이(Little Boy)로 재설계했습니다. 씬맨과 비슷한 총형 핵분열 무기였지만 폭발력은 우라늄-235의 핵분열에서 얻은 반면 씬맨은 플루토늄-239를 기반으로 했다. 핵분열은 니트로 셀룰로오스 추진제 분말로 중공 실린더 ( 총알)를 동일한 재료 ( 표적)의 고체 실린더에서 추진하여 달성되었습니다. 64kg(141파운드)의 고농축 우라늄을 보유하고 있었지만 핵분열을 경험한 것은 1kg 미만이었다. 그 구성 요소는 아무도 전체 디자인의 사본을 가질 수 없도록 세 개의 별도 시설에서 제조되었습니다. 폭발물 모양의 복잡한 조정이 필요한 내파 설계와는 대조적으로, 총형 설계는 히로시마에 처음 배치되기 전에 테스트되지 않았을 정도로 기능할 가능성이 높다고 믿어졌습니다.

전쟁이 끝난 후 비효율적인 Little Boy 디자인이 다시 사용될 것으로 예상되지 않아 수많은 도면과 디자인이 파괴되었습니다. 1946년 중반에 핸포드 기지 원자로는 중성자 방사선에 의해 유도된 고체에서 원자의 전위인 위그너 효과로 고통받기 시작했고 플루토늄이 부족해졌습니다. 따라서 Sandia Base는 6 개의 Little Boy 어셈블리를 제조했습니다. 1947 년 해군 병기국은 록히드 P2V 넵튠 핵 타격 항공기가 사용할 25 개의 리틀 보이 어셈블리를 추가로 생산했으며, 미드웨이 급 항공 모함에서 발사 할 수 있습니다. 모든 Little Boy 부대는 1951년 1월 말에 퇴역했습니다.

제2차 세계대전 중 물리학자 로버트 서버(Robert Serber)는 최초의 두 원자폭탄 프로토타입을 그 모양에 따라 얇은 인간(Thin Man)과 팻 맨(Fat Man)이라고 명명했습니다. Thin Man은 Dashiell Hammett 소설과 같은 이름의 영화 시리즈에서 이름이 파생 된 길고 얇은 장치였습니다. 그것은 1941 년 영화 각색에서 시드니 그린 스트리트 (Sydney Greenstreet)가 묘사 한 Dashiell Hammett의 1930 년 소설 The Maltese Falcon의 뚱뚱한 캐릭터 인 Kasper Gutman의 이름을 따서 명명되었습니다. Little Boy는 디자인에 대한 참조로 다른 사람들에 의해 Thin Man이라는 이름을 받았습니다.

우라늄-235가 핵분열을 일으킬 수 있다는 사실이 밝혀졌기 때문에, 우라늄-235는 핵분열을 일으킬 수 있는 첫 번째 물질이었다. 최초로 제작된 디자인이자 전투를 최초로 목격한 이 모델은 마크 I이라고도 불립니다.

리틀 보이 (Little Boy)는 씬 맨 (Thin Man)의 응축 버전으로, 총기 형 핵분열 무기의 초기 디자인이었습니다.

길이 17피트(5.2m)의 씬맨은 플루토늄을 사용하기 위해 고안되었기 때문에 농축 우라늄도 사용할 수 있었다.

에밀리오 G.(Emilio G.)의 연구 이후, 씬 맨(Thin Man) 개념은 폐기되었다.

로스 앨러모스(Los Alamos)에 있는 세그레(Segrè)와 그의 P-5 그룹은 오크리지(Oak Ridge)와 핸포드(Hanford) 기지에서 새로 생산된 플루토늄을 조사한 결과, 플루토늄-240 동위원소 형태의 불순물이 포함되어 있음을 보여주었다.

이것은 원래 관측에 사용된 사이클로트론에서 생산된 플루토늄보다 훨씬 높은 자발적 핵분열률과 방사능을 가지고 있으며, 더욱이 원자로에서 생산된 플루토늄(필요한 양으로 인해 폭탄 생산에 필요함)에 통합되는 것이 불가피한 것으로 보였다.

이것은 플루토늄의 배경핵분열 속도가 너무 높아서 플루토늄이 임계질량이 형성될 때 스스로 폭발하여 폭발할 가능성이 매우 높다는 것을 가리켰다.

리틀 보이의 길이는 120인치(300cm), 지름은 28인치(71cm), 무게는 약 4,500kg(4,400kg)이었습니다.

총기 원리에 따라 무기 내부의 우라늄-235는 발사체와 표적의 두 부분으로 분리되었습니다. 발사체는 전체 질량(38.5kg[85lb])의 60%를 차지하는 속이 빈 실린더였습니다. 그것은 각각 직경이 6.25 인치 (159 mm)이고 중앙에 4 인치 (100 mm) 구멍이 있고 총 길이가 7 인치 (180 mm)인 9 개의 우라늄 고리 더미로 구성되었으며, 16.25 인치 (413 mm) 길이의 얇은 벽 발사체의 앞쪽 끝에 눌려 있습니다. 이 고리 뒤에, 발사체의 나머지 공간은 강철 후면이 있는 텅스텐 카바이드 디스크로 채워졌습니다. 발사체 슬러그는 점화 시 길이 72인치(1,800mm), 너비 6.5인치(170mm)의 활강 포신을 따라 42인치(1,100mm)로 추진되었습니다. 슬러그의 인서트는 길이 7인치, 직경 4인치의 실린더로 1인치(25mm)의 축 구멍이 있습니다. 발사체는 전체 핵분열 질량(25.6kg 또는 56lb)의 40%를 차지했습니다. 삽입물은 발사체 고리보다 약간 두껍고 1인치 막대 위로 미끄러지는 6개의 와셔 같은 우라늄 디스크 더미로 구성되었습니다. 이 막대는 텅스텐 카바이드 탬퍼 플러그, 충격 흡수 모루 및 노즈 플러그 백스톱을 통과한 후 폭탄 케이스 전면에서 돌출되었습니다. 이 전체 타겟 어셈블리는 양쪽 끝에 잠금 너트로 고정되었습니다.

1945년 이후 처음 50년 동안 리틀 보이 메커니즘에 대한 모든 출판된 설명과 삽화는 작고 단단한 총알이 더 크고 고정된 목표물의 한가운데에 발사되었다고 생각했습니다. 그러나 리틀 보이에서는 임계 질량 고려 사항에 따라 더 크고 속이 빈 조각이 발사체가 될 것입니다. 만들어진 핵분열 핵은 임계 질량의 2배를 초과하는 우라늄-235를 가지고 있었다. 이로 인해 두 구성 요소 중 하나가 1보다 큰 임계 질량을 가져야 했으며, 더 큰 구성 요소는 형태를 통해 조립하기 전에 임계를 피하고 중성자 반사 텅스텐 카바이드 탬퍼와 거의 접촉하지 않아야 했습니다.

더 큰 조각의 중앙에 있는 구멍은 질량을 흩어지게 하고 표면적을 증가시켜 더 많은 핵분열 중성자가 빠져나갈 수 있도록 하여 연쇄 반응이 조기에 발생하는 것을 방지했습니다.

융합 장치는 계산에 따르면 가장 파괴적인 고도인 580미터(1,900피트)에서 작동하도록 되어 있었습니다. 3단계 연동 메커니즘을 활용했습니다.

항공기의 안전을 지키기 위해, 타이머는 폭탄이 투하된 후 적어도 15초 또는 예상 낙하 시간의 4분의 1까지 폭탄이 터지는 것을 막았다. 타이머는 폭탄이 폭발할 때 항공기에 연결하는 전기 풀아웃 플러그가 분리되어 내부 24볼트 배터리로 전환되고 타이머가 시작되었을 때 활성화되었습니다. 15초가 지나면 폭탄은 항공기에서 3,600피트(1,100m) 떨어져 있으며, 이 시점에서 레이더 고도계가 활성화되고 제어가 기압 단계로 이전되었습니다.

기압계 단계는 폭발 고도에 접근할 때까지 레이더 고도계 발사 명령 회로의 활성화를 지연시키는 역할을 했습니다. 하강 중 주변 기압이 증가함에 따라 진공 챔버를 덮고 있는 얇은 금속 멤브레인이 점차 뒤틀렸습니다(유사한 구조가 오늘날에도 골동품 벽 기압계에서 여전히 사용되고 있음). 기압 신관은 국부적인 기압이 변했기 때문에 적절한 점화 높이에서 폭탄을 폭발시키기에는 불충분한 정밀도로 간주되었습니다. 폭탄이 이 단계에서 의도한 높이(2,000미터, 6,561.6피트)에 도달했을 때, 막은 회로를 닫고 레이더 고도계를 작동시켰다. 기압계 단계는 외부 레이더 신호가 폭탄을 조기에 점화할 수 있다는 우려에서 도입되었습니다.

최종 고도를 정확하게 결정하기 위해 여러 개의 중복 레이더 고도계가 사용되었습니다. 고도계가 적절한 높이를 감지하자 발사 스위치가 닫히고 브리치 플러그에 있는 3개의 BuOrd Mk15, Mod 1 Navy 포 프라이머에 불이 붙고 각각 2파운드(0.9kg)의 WM 슬롯 튜브 코다이트가 들어 있는 4개의 실크 파우더 백으로 구성된 장약이 폭발했습니다. 이로 인해 우라늄 총알이 총구 속도 300 미터 (초당 980 피트)로 포신의 반대쪽 끝을 향해 추진되었습니다. 연쇄 반응은 약 10밀리초 후에 시작되어 1마이크로초 미만으로 지속되었습니다. 레이더 고도계는 일반적으로 전투기 조종사에게 뒤에서 다가오는 항공기를 경고하는 데 사용되는 Archie로 알려진 미 육군 항공대 APS-13 꼬리 경고 레이더를 개조했습니다.

리틀 보이 사전 조립의 명칭은 L-1, L-2, L-3, L-4, L-5, L-6, L-7 및 L-11이었습니다. 시험 낙하에서 L-1, L-2, L-5 및 L-6을 소비했습니다. 1945년 7월 23일, L-1로 첫 낙하 시험이 실시되었다. 제509 복합 그룹의 사령관인 폴 W. 티베츠 대령은 B-29의 레이더 고도계를 테스트하기 위해 티니안 근처의 바다에 그것을 떨어뜨렸습니다. 7월 24일과 25일, L-2 및 L-5 유닛은 모든 구성 요소를 테스트하기 위해 바다 상공에서 두 번의 추가 낙하 테스트를 수행하는 데 사용되었습니다. 두 임무 모두 Tibbets가 조종했지만 이번에는 Jabit으로 알려지게 된 폭격기였습니다. 7월 29일, L-6는 드레스 리허설로 사용되었다. 찰스 W. 스위니(Charles W. Sweeney) 소령은 B-29 넥스트 오브젝티브(Next Objective)를 타고 이오지마로 날아가 예비 항공기에 폭탄을 장전하기 위한 긴급 절차를 수행했습니다. 7월 31일에도 이 훈련이 반복되었지만, 이번에는 L-6이 티베츠가 조종하는 다른 B-29 에놀라 게이에