물론 우리가 핵개발을 한다면,
ADD 및 핵무기 연구개발팀의
수많은 석박사분들이 알잘딱으로
최선의 해결책을 내놓고 그거에 맞춰
핵무기 설계와 생산을 하시겠지만,
개인적으로 나는
위 그림과 같은 이란의 순수 핵분열 무기 설계는
우리가 참고할 만 하다고 생각함.
만약 우리가 핵개발 한다면 첫 핵폭탄은
핵실험 없이 개발한 순수 핵분열 폭탄을
최대한 빨리 만들어 실전배치해야 할 확률이 높다고 생각함.
핵개발 자체가 전세계적인 어그로를 끄는데
핵폭탄을 실제로 터트려보는 핵실험 역시 마찬가지임.
우리나라의 첫 핵폭탄은 순수 핵분열 폭탄이 될텐데,
핵폭탄을 실제로 터트려보는 핵실험은
전 세계적으로 엄청난 어그로를 끄니까
첫 핵무기는
파키스탄의 kirana-1의 사례처럼 핵무기를 실제로
터트려보지 않고
핵폭탄의 설계를 검증할 수 있는
아임계 핵실험 후 핵폭탄을 실전 배치해야 한다고 생각함.
이때 우리의 첫 핵폭탄은
이란의 핵개발 프로젝트에서
핵무기 소형화를 위해 채택한 다분기점 발화시스템
(MultiPoint-Initiation system)을 사용한
소형화된 내폭형 핵무기로 개발하는게 좋을거같음.
(첫 핵폭탄의 핵물질이 고농축 우라늄이 될지
플루토늄이 될 지는 모르겠음)
이 다분기점 발화시스템은 다양한 별명이 있는데,
MultiPoint-Initiation system,
줄여서 MPI, 혹은 다분기점 발화시스템,
혹은 Shock generator, 직역하면
충격발생기 혹은 충격파 발생기라고 함.
이녀석에 대해 설명하자면,
핵무기 내파용 고폭탄을 위한 폭발 분배 시스템임.
구(Sphere) 모양의 내파용 고폭탄을 덮는
플라스틱/알루미늄 타일 위에
위와 같은 패턴의 홈을 판 후,
파낸 홈에 찰흙과 같이 말랑한 플라스틱 폭약
(폭약+가소제로 이뤄진 폭약, 이란의 경우 PETN+폴리이소부틸렌 가소제 조합을 사용)을
채워 넣어서 제작함.
이때 PETN이라는 폭발물을 사용하는 이유는
가소제와 혼합했을 때 성형성과 안정성이 좋고,
폭발이 전파되기 위해 요구되는
최소 직경(Critical diameter)이 얇아
더 촘촘한 폭발 분배 회로 배열을 만드는 것을 가능하게 해줌.
검은색이 폭발물로 이뤄진 도선이라고 생각하면,
빨간 점에서부터 기폭이 일어나 H 모양의
폭약(검은색 선)으로 이뤄진 경로를 따라
빨간 화살표와 같이 폭발이 분배된다고 생각하면 됨.
각 선의 끝은 폭발 분배 타일 아래에 배치된
핵폭탄의 내파를 일으키는 내파용 고폭탄으로 연결됨.
(위 사진은 이란의 핵개발 프로젝트에 도움을 주었던
우크라이나 출신의 핵무기 과학자
Vycheslav V. Danilenko의 MPI 시스템 자료.)
이러한 폭발 분배 장치를 통해
구(Sphere)표면의 수많은 지점에 폭발이
동시에 도달하도록 만들어지는데,
이렇게 되면
위 그림과 같이 핵무기 내파에 필요한 중심으로 수렴하는
매끈한 구형 충격파를 얻을 수 있음.
이런 내파방식을 채택하면
위 사진과 같이 구 표면에 고르게 분포된 32개 지점에서
폭약을 격발시키는 복잡한 내파 방식 대신
2개의 지점에서만 폭약을 격발시키면 되는
단순한 설계가 되고,
정밀하게 가공해야 하는 폭발 렌즈도 필요 없어짐.
이 다분기점 점화시스템을 사용해
이란이 개발하려 했던 핵폭탄은 위력 10킬로톤,
직경 600mm 미만의 크기
(직경 약 550mm로 추정됨)를 가졌음.
미국의 내파형 핵무기였던
팻맨은 이와 대조적으로
1.5m의 직경으로 매우 컸음.
물론 팻맨은 핵출력이 21킬로톤으로
위력이 2배 이상 차이나니
적절한 비교가 아닐수 있긴 함.
하지만 이렇게 직경이 차이나는 이유는
팻맨은 핵무기의 효율
(들어간 핵물질 양 대비 산출되는 핵 출력)을
최대한 뽑아내기 위해 핵분열 반응을 하는
핵물질 코어를 오랫동안 붙잡아두는
템퍼라는 부품과
두꺼운 고폭 렌즈의 존재로 인해서임.
이란의 핵무기는 템퍼를 포기하여 핵무기의 효율과
핵출력을 포기하고 소형화에 집중한 것임.
게다가 이스라엘 모사드가
2018년 1월 31일, 이란 핵개발 프로젝트의 핵무기 작업을 기록한 문서를 훔쳐와 세상에 공개하면서
이 다분기점 발화 시스템의 작동을
검증할 수 있는 테스트 장비의 사진과 원리까지 공개함.
위 사진이 테스트 장비 사진이고
위 두장의 사진은 그 원리임.
원리는 내파용 재래식 폭약이 터질때 발생하는 빛을
폭약에 부착된 광섬유를 통해 감지기로 전달해서
폭발 충격파의 위치와 속도를 알아내는 방식을 사용함.
이걸로 핵무기의 다분기점 발화시스템이 원하는 대로 작동했는지 검증할 수 있음.
이런 공개된 자료를 사용해서
다분기점 점화시스템을 적용한 소형화된
수십 킬로톤급의 전술핵무기급 소형 핵무기와
전략핵급 핵출력을 내는 Layered Cake 설계의
증폭 핵분열탄 이 두가지를 최우선순위로
최대한 신속하게 개발해야 함.
(Layered Cake 방식의 핵무기 개념도)
이후 이 다분기점 발화시스템을 이용한 내폭형 핵무기를
핵출력이 나오지 않는 아임계 핵실험을 해서 검증한 이후,
최대한 빠르게 현무 시리즈 미사일에 탑재해서
핵무장 초기에 핵무기 개발을 막으려 하는 주변국의
군사적 위협에 대응해야 함.
(Layered Cake 설계의 증폭 핵분열탄의 경우 핵실험 없이도
어느정도 핵무기의 위력이 보증됨.)
그리고 이 소형화된 핵무기는
제대로 된 전략 핵무기
(수백 킬로톤급 핵출력을 내는Layered Cake 설계의
증폭 핵분열탄 또는 텔러-울람 설계의 수소폭탄)가
개발되어 핵실험을 완료하고 본격적으로 생산되기 전까지의
갭 필러로 사용하면 되지 않을까 함.
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설카 유니스트 말고도 원자력공학 하는데 더 있음. 예를들면 경희대? 암튼 보닌은 기계공임 - dc App
핵무기 관련 지식은 걍 인터넷 논문/보고서 뒤져보고 관련한 책 원서로 구매했음. - dc App
아 완벽히 이해했어
이야 존나 좋은 정보글 이네 개추
군붕이가 알 정도면 모르는 전문가는 없겠지ㅋㅋㅋ
한국이 핵을 보유하게 될 경우는 북한이 노골적으로 핵위협을 가해서 다급하게 핵무기를 갖추어야 할 상황인데 굳이 소형화가 필요가 있을까? 우라늄-235를 이용한 리틀보이급 핵탄두를 개발해도 시간이 많이 단축된다고 생각함
그것도 방법이긴 한데 효율이 너무 안좋음..리틀보이에 들어간 핵물질중에 단 1.4%만 핵분열했음...이와 대조적으로 팻맨은 17%가 핵분열했음. 핵물질 생산량은 한정되어 있으니까 무기의 효율이 낮으면 핵무기 수량이 적어질 수밖에 없음.. - dc App
효율이 안좋다는 것은 동의함. 하지만 리틀보이급 핵탄두를 가진 현무로 평양을 불바다로 만들 수 있다는 인식만 갖게 해줄 수만 있다면 성공이라고 봄
정치의 영역이라 님말이 맞을듯
ㄹㅇ 어차피 핵의 존재는 무기로서의 역할이 아니라 정치로서의 역할인데
핵무장추
사용후 핵연료 재처리는 무슨 자료 읽어봐야함?
나도 이건 알아보고 있는 분야인데 어떤 자료를 원하는거임? - dc App
실베추