임계 질량

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
이동: 둘러보기, 검색
임계 질량 미만의 두 핵물질이 결합하여 임계 질량을 초과하면 핵폭발이 일어난다.

임계 질량(臨界 質量)은 우라늄이나 플루토늄과 같은 핵물질핵 연쇄 반응의 과정에서 스스로 폭발할 수 있는 최소한의 질량을 말한다.[1] 핵분열을 이용한 핵무기는 핵물질이 임계 질량을 초과하여 폭발하도록 설계되어 있다. 이렇게 임계 이상의 질량이 되도록 하는 방법에는 포신형의 방법과 내폭형의 방법이 있다. [2]

핵물질에 따른 임계 질량은 다음의 표와 같다.[주해 1]

핵물질 임계 질량
(kg)
직경
(cm)
출처
우라늄-233 15 11 [3]
우라늄-235 52 17 [3]
넵투늄-236 7 8.7 [4]
플루토늄-238 9.04–10.07 9.5-9.9 [5]
플루토늄-239 10 9.9 [3][5]
플루토늄-240 40 15 [3]
플루토늄-241 12 10.5 [6]
플루토늄-242 75–100 19-21 [6]
캘리포늄-249 6 9 [4]
캘리포늄-251 5 8.5 [4]
캘리포늄-252 2.73 6.9 [7]

주해[편집]

  1. 핵물질 농도가 100% 일 경우의 임계 질량이다. 농도가 낮아질 경우 임계 질량은 더 커진다.

주석[편집]

  1. 원자폭탄
  2. JOHN R.TAYLOR 외, 강희재 외 역, 《현대물리학》, 교보문고, 2005년, ISBN 89-7085-543-2, 778쪽
  3. Nuclear Weapons Design & Materials, The Nuclear Threat Initiative website.
  4. Final Report, Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport, Republic of France, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire, Département de Prévention et d'étude des Accidents.
  5. Updated Critical Mass Estimates for Plutonium-238, U.S. Department of Energy: Office of Scientific & Technical Information
  6. Amory B. Lovins, Nuclear weapons and power-reactor plutonium, Nature, Vol. 283, No. 5750, pp. 817-823, February 28, 1980
  7. Nuclear Weapons Frequently Asked Questions