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[남·북·미 무기 열전 17] 무시무시한 핵폭발 효과

문경환 기자 | 기사입력 2023/05/25 [12:21]

[남·북·미 무기 열전 17] 무시무시한 핵폭발 효과

문경환 기자 | 입력 : 2023/05/25 [12:21]

먼저 핵무기가 폭발하면 어떤 일들이 벌어지는지 살펴보자. 

 

▲ 1953년 4월 18일 네바다 시험장에서 23킬로톤 핵폭탄을 터뜨리는 장면. [출처: National Nuclear Security Administration]     

 

핵폭탄의 종류와 폭발 환경, 즉 고고도·저고도·지표면·지하·수중 등에 따라 폭발 양상은 다를 수 있다. 

 

일반적인 핵폭발이 일어나면 엄청난 열과 방사선, 충격파가 발생하며 뒤이어 후폭풍과 방사성 낙진이 발생한다. 

 

이 가운데 폭발 에너지의 대부분은 충격파와 열로 나타나며 실제 핵폭발로 인한 피해는 대부분 충격파가 준다. 

 

이는 다른 일반적인 폭탄도 마찬가지다. 

 

다만 핵폭탄은 일반 폭탄에 비해 열과 충격파가 엄청나게 강하다는 차이가 있다. 

 

핵폭발이 일어나면 가장 먼저 번쩍하며 강력한 빛이 쏟아진다. 

 

이 빛을 직접 보면 영구 실명되며, 직접 보지 않더라도 최대 40분 동안 실명 상태가 된다. 

 

실명보다 더 무서운 것은 화상이다. 

 

이 빛은 매우 강한 에너지를 가지고 있기에 폭발의 중심에서는 모든 것이 증발해 버리며 원자에 있는 전자까지 떨어져 나가는 플라스마 상태가 되어 매우 밝게 빛나는 공 모양의 ‘화구’가 만들어진다. 

 

화구의 온도는 1억 8천만 도나 되는데 이는 태양 중심 온도의 11배, 태양 표면 온도의 3만 배나 된다. 

 

▲ 1951년 5월 8일 미국에서 진행한 첫 수소폭탄 실험(225킬로톤)에서 촬영한 화구의 모습. [출처: USDE - Trinity &]     

 

화구 바깥쪽으로도 매우 강한 복사열이 전달되어 탈 수 있는 모든 것이 불에 타고 사람은 심한 화상을 입게 된다. 

 

통상 전신에 3도 화상을 입으면 대부분 며칠 안에 사망하며 전신 2도 화상으로도 사망할 수 있다. 

 

대형 화재가 발생하면 주변 산소가 사라지면서 순간적으로 진공 상태가 되어 바깥쪽의 공기가 폭발 중심을 향해 이동하는 화염 폭풍이 발생한다. 

 

하지만 이 강력한 빛과 열보다 더 파괴적인 것은 충격파다. 

 

통상 핵폭탄의 에너지 가운데 절반 이상은 충격파로 나타난다. 

 

충격파는 건물을 무너뜨리는 등 모든 것을 부순다. 

 

사람이 충격파에 노출되면 특히 폐가 손상되며 고막이 찢어지기도 한다. 

 

또 충격파는 강력한 폭풍을 동반한다. 

 

충격파가 강력하면서도 넓은 범위에 퍼지려면 핵폭탄이 상공에서 폭발해야 한다. 

 

통상 핵폭탄의 위력에 따른 최적의 폭발 높이는 다음과 같다. (자료 출처: 영문 위키백과)

 

 

핵폭탄이 지하에서 터질 경우 지진을 일으킬 수도 있다. 

 

지하 핵시험을 하는 경우가 대표적인데 일부러 지진을 일으켜 지하 벙커와 같은 군 시설을 무너뜨리기 위해 만든 벙커버스터도 지하에서 핵폭발하도록 만든 폭탄이다. 

 

일반 폭탄과 달리 핵폭탄만이 만드는 특수한 효과로 방사능과 전자기 효과가 있다. 

 

핵폭발 에너지의 약 5%는 방사선으로 나온다. 

 

방사선에는 알파선, 베타선(전자선), 감마선(전자기파), 중성자선 등이 있다. 

 

중성자탄을 제외하고 가장 위험한 것은 감마선으로 쇠나 콘크리트도 뚫고 퍼질 수 있다. 

 

사람이 방사선을 쪼이면 세포와 조직, 기관이 상하고 구토, 피부 발적, 탈모, 화상 등 급성 방사선 증후군이 발생하며 심하면 사망한다. 

 

핵폭탄이 고고도에서 폭발하면 감마선의 작용으로 전자기펄스(EMP) 효과가 나타나 모든 전자기기를 마비시킨다. 

 

EMP 효과와 별개로 베타선(전자선)은 레이더를 교란하거나 정전을 일으키기도 한다. 

 

그러나 방사선은 거리가 멀어질수록 급격히 줄어들기 때문에 충격파나 빛, 열에 비해 큰 피해를 주지 않는다. 

 

다만 방사능은 핵폭발 이후에도 계속 나타나며 사람이 여기에 노출되면 암과 같은 병에 걸리거나 유전자 파괴로 돌연변이를 일으키기 때문에 사회적으로는 더 큰 문제가 되기도 한다. 

 

핵폭탄에서 쏟아진 방사선은 주변 물질을 방사성 물질로 만들어 퍼뜨리는데 이를 방사성 낙진이라 부른다. 

 

아래는 핵폭탄의 폭발력과 폭발 고도, 거리에 따른 각종 효과를 표로 정리한 것이다. (자료 출처: 영문 위키백과)

 

 
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