모든 물질은 아주 작은 알맹이 입자인 원자로 형성돼 있다. 원자는 한가운데 양전기를 띠는 원자핵이 있고 그 주변을 도는 음전기 성질의 전자로 이루어져 있다. 원자핵은 다시 양성자와 중성자라는 작은 입자로 구성돼 있다. 양성자는 전기를 갖고 있으나 중성자는 전기를 띠지 않은 중성이다. 원자의 종류는 원자핵에 있는 양성자의 수로 구별된다. 우리가 흔히 부르는 핵이 바로 원자핵이다. 핵은 의료, 공학, 식품 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
원자력이란 핵분열이 연쇄적으로 일어나면서 생기는 막대한 에너지를 뜻한다. 원자력발전은 우라늄이 핵분열할 때 나오는 열로 증기를 만들어 그 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 것이다. 원자력발전의 경우 우라늄이 석유나 천연가스에 비해 월등히 비용이 저렴해 경제성이 뛰어나다. 그러나 화력발전 등 다른 발전방식에 비해 건설비가 비싸고 안전성의 위험이 크다. 핵물리‧방사선연구소 김현 연구원은 “제2의 후쿠시마 원자력 발전소 방사능 유출사고를 막기 위해 지속적인 안전 점검이 필요하다”고 말했다. 현재 우리나라에는 고리, 울진, 월성, 영광 4개 지역에 총 21개의 원자력발전소가 있다. 한국전력공사가 발표한 2010년 국내 총 에너지 발전량 중 원자력은 31.1%를 차지했다.
핵무기는 원자핵의 분열반응으로 일어나는 방대한 에너지를 살상 및 파괴효과에 이용하는 무기를 통틀어 이르는 말이다. 원자무기라고도 한다. 유인권(물리) 교수는 “핵무기의 파괴력은 가늠하기 불가능하다”며 핵무기의 위험성을 경고했다. 이러한 위험에 동감해 미국, 영국, 러시아, 프랑스, 중국은 핵 확산 금지 조약(NPT)을 체결했다. 또한 지난 3월에는 서울에서 핵물질·시설을 방어하기 위한 최대 규모의 정상회의인 ‘핵안보정상회의’가 개최됐다.
핵분열 반응을 이용한 원자력발전과 핵무기와 달리 방사선은 불안정한 원자핵이 안정한 상태로 바뀔 때 발생한다. 불안정한 원자핵은 알파입자, 전자, 전자기파인 감마선, X선, 중성자 등을 내놓고 안정한 원자핵으로 바뀐다. 이 때 알파선, 전자, 감마선, X선, 중성자를 방사선이라고 한다. 방사선은 몸을 투과하면서 전리 현상을 일으켜 세포의 증식과 생존에 필수적인 물질인 핵산이나 세포막 등에 화학적인 변성을 초래하여 종양 세포를 죽인다. 그러나 유인권 교수는 “이미 방사선이 암 치료 등 의료나 공학 분야에 널리 활용되고 있지만 유해성이 존재한다”고 덧붙였다.
김채린 기자
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