출처:
2003년 초에 가동을 시작한 Parchin 시설은
이란의 핵무기 내파를 위한
충격파 발생기와 고폭탄의 설계/실험을 담당하는 시설이다.
2015년 JCPOA(이란 핵합의)에 따라
핵무기의 내파에 쓰이는 충격파 발생기를 연구하던
폭발 및 충격 기술 연구 확장센터
(Research and Expansion of Technologies for Explosion and Impact,
페르시아어 약어: METFAZ, Markaz-e Tahghighat va Tose'e Fanavari-e Enfejar va Zarbeh )는
자신들의 활동이 노출되는 것을 피하기 위해
sanjarian에서 수행한 내파 연구활동의 상당 부분과
현장 인력을 이 Parchin 시설로 이동시켰다.
(Parchin 시설의 사진)
이 시설에서는 Sanjarian에서 연구했던 핵무기 내파용
충격파 발생기를 2003년에 종료된 이란의 핵개발 계획인 AMAD 프로젝트 이후에도 계속 연구했다.
또한 핵무기 기폭에 있어 매우 중요한
중성자 발생기 연구도 이곳에서 진행되었다.
이곳에는 내폭형 핵무기에 쓰이는 충격파 발생기를 제작하여 테스트해볼 수 있는 실험 챔버가 2개 있다.
(사진의 중앙에 위치한 흰색 건물에
Taleghan 1이 있고,
오른쪽에 위치한 갈색 지붕에 덮인 건물에
Taleghan 2가 있다.)
Taleghan 1과 Taleghan 2 실험 챔버가 바로 그것이다.
Taleghan 1, 메인 고폭 실험 챔버에 대해 먼저 이야기하자면
다음과 같이 생긴 폭발물 테스트 챔버에서 충격파 발생기를 테스트했다.
이스라엘이 공개하기 전에 Taleghan 1의 챔버에 대한 유일하게 공개적으로 이용 가능한 시각적 정보는
2012년 Associated Press 기사에 George Jahn이 게시한
이 사진이 유일했다.
이스라엘이 공개한 챔버의 사진은 Jahn의 사진과 비슷했다.
Jahn에 따르면, 내부에서 고폭탄을 폭발시켰을 때
챔버 구조물을 손상시킬 수 있는 압력을 최소화하기 위해
챔버는 진공 상태에서 작동되었다고 한다.
폭발 후, 챔버에 물을 분사하여 챔버 내부를 세척한다.
물로 챔버 내부를 세척하며 발생하는 액체 폐기물을
수용하는 탱크가 따로 있다고 한다.
실험 챔버의 크기는
용적: 300입방미터, 직경: 4.6미터, 길이: 18.8미터였다.
이 실험 챔버는 소련의 핵무기 연구소(VNIIEF)에서 일했던
Vyacheslav Danilenko의 설계 및 감독 하에 지어진 것으로 추정된다.(사실 그랬을 확률이 100%로 보인다)
그는 자신의 저서를 바탕으로 몇 그램에서 수백 킬로그램의 고폭약을 담을 수 있는 장치의 폭발을 담을 수 있는 수많은 폭발 챔버의 설계, 생산 및 활용에 참여했다.
그의 저서에서 그가 1999년과 2000년에 설계한
폭발 챔버를 설명하는데,
315m^3의 부피를 가진 지름 4.6m x 길이 19m의
원통형 챔버를 설계했다고 나와있다.
(그가 설계한 챔버 의 공기-물 시스템.
1. 폭발 챔버
2. Air receiver
3. 물탱크
4. 팬(가스용 환풍기)
5. 압축기(10atm);
6. 전기 밸브
7. 밸브
8. 파이프
9. 물 펌프
10. sedimentation/condensation suspension tank
11. 자동 언로딩 기능이 있는 수평 수집 원심분리기
12. 메인 물 탱크
13. 큰 크기의 파편을 분리하기 위한 여과망
14. 파편/파편 용기
15. 수위 표시기
16. 전기 밸브)
그리고 길이 9m의 중앙 섹션의 외부 부분은
7.6m^3 크기 철근 콘크리트 700톤으로 강화되는 설계였다.
중앙부에 정사각형 섹션이 있다는 점,
챔버에 물을 뿌릴 수 있고,
챔버 내부를 진공으로 만들 수 있다는 점,
최대 TNT 70Kg급 폭발을 여러번 견딜 수 있다는
특성이 있는데,
이 챔버의 이러한 치수와 특성은 Parchin에 있는
Taleghan 1 챔버와 매우 유사하다.
이스라엘이 확보한 자료에는 식별되지 않은 공장에서
제작중인 Taleghan 1 챔버의 사진이 들어 있었다.
식별되지 않은 공장의 내부는 석유 증류탑을 제작한 것으로 알려진 이란 Arak에 위치한 Azar AB Industries의
Azarab 공장의 외부와 일치했다.
이 고폭탄 실험 챔버는 2003년 초에 가동되었다.
이 Taleghan 1 챔버에서는 핵무기 내파용 고폭탄 실험뿐 아니라 우라늄 중수소화물(UD3)을 이용한 중성자 발생기 실험도 진행한 것으로 추정된다.
이 중성자 발생기는 우라늄/플루토늄으로 이뤄진
핵무기 코어 중심에 위치한다.
내파용 고성능 고폭탄이 폭발하면서 중성자 발생기와 핵무기 코어를 압축하는데, 이 압축하는 에너지는 우라늄 중수소화물의 중수소들에게 전달되어 중수소(D)-중수소(D) 핵융합 반응을 일으킨다.
이 D-D반응에서는 부산물로 중성자가 발생한다.
이렇게 중성자 발생기에서 D-D반응을 통해 발생된 중성자는
자기 자신을 둘러싸고 있는 핵무기 코어로 방출되어
핵무기의 핵반응을 촉진한다.
이로 인해 핵무기의 위력과 효율이 올라간다.
이런 UD3 중성자 발생기(중성자 개시제)는
미국이 개발하여 과거에 사용했던
Urchin/TOM 중성자 발생기보다 좋은 점이 있는데,
바로 Urchin/TOM에 비해 저장수명이 길다는 점이다.
Urchin/TOM중성자 발생기는
폴로늄-210이라는 방사성 물질을 사용했기 때문에
138일의 반감기가 지나면 교체해주어야 했다.
하지만 이란의 UD3 중성자 발생기를 구성하는
우라늄-235의 반감기는 매우 길고(7억 380만년),
중수소는 방사성 물질이 아니므로 반감기가 없어
저장수명이 길다.
즉, 한번 만들어두면 다시 교체할 필요가 거의 없어
유지관리비가 줄어들고, 장기보관이 가능하며,
언제나 사용 가능해 무기화가 쉽다는 것이다.
(위, 압둘 카디르 칸이 핵무기를 설명하는 사진
이 사진의 빨간 원 안에 "Uran Deuteride Initiator"라고 적혀있는 것을 보라.)
중국과 파키스탄이 이러한 중성자 발생기를 만들어 실전배치했다는 이야기가 있다.
(물론 고폭탄의 폭발로 D-D반응을 일으키는
중성자 발생기의 존재를 회의적으로 보는 사람들도 있다.)
설계에 따르면 이러한 유형의 중성자 발생기는
"메인 시스템"에서 사용되며, 아마도 "메인 시스템"은
핵무기의 코드명일 것이다.
UD3 중성자 발생기에서 방출되는 중성자를 측정하는 것은 이란이 핵무기를 개발하는 데 필요한 가장 어려운 측정 중 하나가 될 것이다.
이란은 또한 이 UD3 중성자 발생기에서 생성되는
중성자의 수와 생성 시간에 대한
정확한 계산을 수행해야만 한다.
내파용 고폭탄의 폭발과 그에 따른
충격파는 원하는 정확한 순간에,
신뢰할 수 있는 방식으로, 충분한 양의 중성자를
분출할 수 있도록 D-D 핵융합 반응을 일으켜야 한다.
이 UD3 중성자 발생기가 제대로 작동하는지
확인하는 실험은 매우 어렵다.
매우 짧은 시간 동안 방출되는 중성자는 비교적 적고,
중성자 방출을 확인하는 중성자 검출기의 전자 장치로부터
중성자 검출을 방해하는 잡음이 나오기 때문이다.
이스라엘이 확보한 자료에는
중성자 측정에 초점을 맞춘 "하위 프로젝트 3/21"과
우라늄 중수소화물(UD3) 제조를 담당하는
"하위프로젝트 3/20"에 대해 나와있었다.
하위 프로젝트 3/21의 주요 활동은
1. 폭발성/비폭발성의 연속/펄스 중성자 발생기의
불연속/연속 중성자 선속 측정.
(1.Measurement of discrete and continuous neutron flux of continuous and pulsed sources, explosive and non-explosive를 약간 의역함)
2. 핵 분광기를 이용한 방사성 동위원소 식별과 물질 분석.
이었다.
이러한 목적을 위해 Taleghan-1 실험 챔버에는
아래와 같은 계측 장비들이 설치되었다.
위 사진과 같은 대형 삼불화붕소(BF3) 중성자 검출기가
Taleghan-1 실험 챔버에 설치되었고,
NE-213(크실렌 용매에 현탁된 방향족 분자의 용액,
인화성, 부식성, 인화점이 있는 강한 냄새가 나는 액체)를
신틸레이터로 사용한 신틸레이션 카운터(섬광 계수기),
두 개의 activation Counter,
CR-39 폴리에틸렌(CR-39,
폴리알릴 디글리콜 카보네이트,C12H18O7)을
사용하는 Track detector가
Taleghan-1 실험 챔버의 측면에 설치되었다.
(신틸레이션 카운터는 베타선, 감마선, 중성자 등의 방사선이
통과하면 발광하는 물질(신틸레이터)를 사용해 방사선이 통과하면 신틸레이터에서 발생하는 빛을 광전자 증배관을 이용해 증폭하여 방사선을 탐지한다.)
(nuclear track detector는
방사선(알파/베타/감마/중성자선)이
고체 물질(예:플라스틱)을 통과하면서 물질을 손상시켜
흔적을 남기고, 이 흔적을 관찰하여 입자의 질량, 전하, 에너지, 운동방향에 대한 정보를 얻을 수 있는 장비이다)
Taleghan 2 실험 챔버
Parchin 시설의 북쪽 끝에는
Taleghan 2라고 불리는 큰 직사각형 건물이 하나 더 있다.
길이가 약 40m인 이 건물의 건설은 Taleghan 1 실험 챔버
건설 이후에 시작되었다.
이스라엘이 언론에 제공한 자료에 따르면,
Taleghan 2 실험 챔버에는
소규모 고폭시험을 위한 작고 길쭉한 실험 챔버와
(위, Taleghan-2 실험 챔버 설치 사진)
(위, 엑스레이 생성을 위한 고전압 펄스 발생기인
Marx 발전기, Marx generator)
(위, 플래시 엑스레이 시스템의 사진)
플래시 엑스레이 시스템
(FXR, Flash X-ray Radiography)이 있었다.
이란의 핵무기 개발자들은 이 챔버에서
천연 우라늄으로 만든 모의 핵무기 코어를
고폭탄으로 내파시켜 핵물질을 압축하고,
이 압축되는 과정을 플래시 엑스레이를 이용한
초고속 촬영을 통해 관찰하여
핵폭발을 시작시키는 과정을 시뮬레이션 할 수 있다.
(위, AMAD프로젝트의 하위 프로젝트인
"하위 프로젝트 3/30"의 책임자 Mohammad Mehdi Tehranchi(두 이미지 모두 왼쪽)가
Taleghan-2에서 플래시 엑스레이(FXR)를
테스트하고 있는 모습)
현지시간 2024년 10월 26일 새벽에
Parchin 군사단지에 대한 이스라엘의 공습으로
이 시설의 Taleghan-2 폭발 실험 챔버는
파괴된 것으로 보인다.
- dc official App
ㄱㅅㄱㅅ - dc App
내폭형은 물론 증폭핵분열탄까지 실험이 가능한 시설이군요 - dc App
내폭형 핵무기 시험시설일 뿐임. UD3 중성자 발생기는 증폭핵분열탄과 관련 없음. - dc App
어쩐지 시설 사진이 다 나와있어서 이걸 왜 이스라엘이 아직 놔뒀지 했는데 며칠 전에 부숴버렸노 ㄷㄷㄷ
ㄹㅇ 봐주는거 1도없는 애들임 ㅋㅋ - dc App