Transcript Isotope seperation, 한국의 플루토늄 분리실험 문제

Lsotope separation
4조
박동주
박연지
양일호
천지은
Lsotope separation
♣ 개요 ♣
-lsotope separation이란?
▷정의, 분리방법과 예
-Plutonium
▷성질, 용도, 재처리
-핵폭탄
▷핵폭탄의 재료, 원리, 및 구조
-국제 사회적 이슈
▷IAEA와 북한핵 사찰
What is a lsotope separation?
 동위원소 분리란?
-특정 질량수의 동위원소 또는 그것을 함유하는 화합물
을 다른 동위원소로부터 분리시켜 포집하는 조작.
☞전자기 복사파를 흡수시켜
전자를 튀어나오게 하는 현상
①광자로 인한 한원자의 들뜸
(레이저 동조-공명효과)
②다른광자에 의한 광이온화
Lsotope separation
우라늄의 광이온화
238U
235U
U원자의 질량에 따른 선택적
광이온화
(입자레이저동조-공명효과)
=>전기장(음극쪽 분리)
Photodissociation
☞적외선 광자로 선택적
흡수(들뜸)
=>자외선광자로 광해리
Photodissociation
☞다광자 흡광법
한광자가 분자에 흡수
=>다른 광자끌어들임
=>해리
Lsotope separation의 예
*선택적 들뜸 다른 종과 반응
ex) B, N, O, H
*광-이성질체화 :
분자가 빛을 흡수하여 들뜬상태를 거쳐
이성질체화를 일으키는 현상
ex) CH`_ 3 NC ,
CH`_ 3 CN
*광-굴절법: 광자 흡수 되튐현상
ex) Ba (550nm)
What is Plutonium?
plutonium
주기율표 제3A족에
속하는 악티늄 원소.
원소기호 Pu
원자번호 94
원자량 (244)
녹는점 639.5℃
끓는점 3235℃
비중 19.816
What is Plutonium?
plutonium
▷ 이전에는 천연으로는 존재하지 않는 것으로
생각하였으나, 1942년 시보그와 M.L.펄먼
등에 의해서
우라늄광석 속에 미량이 함유되어 있다는
것이 확인
▷ 원자력 발전 등에 쓰고 남은 우라늄 핵연료
를 재처리해서 얻어낼 수 있다
Plutonium의 재처리
 플루토늄의 재처리
핵연료봉 안에 든 우라늄235는 3% 정도이며
나머지는 우라늄 238이다. 우라늄238이 중성자
를 만나 우라늄239가 된 다음 두 번의 베타붕괴
(원자핵이 전자 또는 양전자를 방출하고 다른
원자핵으로 변하는 현상)를 통해 플루토늄239
로 바뀐다
Plutonium의 재처리
지난 1980년대 초 플루토늄
실험을 한 것으로 알려진
연구용 원자로 트리가 마크Ⅲ
What is Plutonium?
용도
▷ 핵분열 생성물로서 중요한 원자 에너지원
▷ 원자폭탄이나 수소폭탄의 주재료
Atomic bomb
 핵폭탄의 재료
☞우라늄235
☞플루토늄239
우라늄
플루토늄
원자번호
92(무거운원소)
94(무거운원소)
존 재
자연상태로 존재
자연에 존재않음
추 출
인광석등 광석에서
분리추출
우라늄 핵연료를 재처리
해서 추출(238U 이용)
Atomic bomb
◇235U : 천연 우라늄에
종류및 특징
약 0.7% 존재. 불안정해서
핵반응 활발.
◇238U : 천연 우라늄에
약 99.3% 존재, 안정적 이어
서 핵반응 늦음
◇239Pu : 핵폭탄으로
사용
◇240Pu : 핵반응을 거의
사용하지않음
◇발전 : 235U 농도 3~5%
용도
◇원폭 제조 : 235U 농도
90% 이상, 최소필요량
10~15㎏
◇ 원폭제조시
최소 필요량은 4~6㎏
*우라늄의 235, 238/플루토늄의 239, 240이란 숫자는
중성자와 양성자를 합친 수
Atomic bomb
 핵폭탄의 원리와 구조
임계량 : 핵분열 물질이 연쇄 반응을 일으킬 수 있는
최소의 질량
농 축 : 순도 100% 가까운 우라늄, 플루토늄이 필요
Atomic bomb
 핵폭탄의 원리와 구조
국제원자력기구(IAEA)
 IAEA: International Atomic Energy Agency
1.배경
2.IAEA의기능
3.IAEA의 핵사찰
4.IAEA의 한계
사회적 이슈
 IAEA가 제기한 한국의
우라늄·플루토늄 실험 관련 의혹
▷2000년 1∼2월 우라늄 0.2ｇ 분리실험
▷1982년 4∼5월 수㎎의 플루토늄 관련실험
▷금속우라늄(천연우라늄) 150㎏ 생산 미신고
▷금속우라늄 생산시설 3곳 미신고
▷금속우라늄 150㎏ 중 134㎏만 남은 점
▷플루토늄 실험 당시 핵연료봉 재처리 여부 표기 실수
IAEA의 북한 핵 사찰
 북한의 핵시설 현황
Reference
 http://www.iaea.or.at