이스라엘과 미국이 우려하는 우라늄 농축이란 무엇인가?

이스라엘과 이란 간의 갈등은 이스라엘이 6월 13일 이란에 공습을 가해 이란의 고위 지휘관과 핵 과학자 여러 명을 살해하면서 시작되었습니다. 이후 며칠 동안 이스라엘은 나탄즈, 이스파한, 포르도우에 있는 이란의 핵 시설을 공격했습니다.

나탄즈와 포르도우는 이란의 두 우라늄 농축 시설이며, 이스파한은 원료를 공급합니다. 따라서 이 시설들이 손상될 경우 이란의 핵무기 개발 능력에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.

6월 초, 이란과 미국은 핵 에너지 협상에 실패했습니다. 뉴욕 타임스 에 따르면, 미국은 이란에 모든 우라늄 농축 활동을 중단할 것을 촉구하고, 이란을 위해 핵 에너지를 생산하기 위한 지역 동맹을 결성할 것을 제안했습니다. 이 동맹에는 미국을 비롯하여 사우디아라비아, 아랍에미리트 등 다른 걸프 국가들도 포함될 가능성이 있습니다. 이란은 우라늄 농축을 포기하지 않았습니다.

1984년 오하이오주에 있는 미국 농축 시설의 가스 원심분리기. 이란은 우라늄 농축에 유사한 기술을 사용하고 있다. 사진: 미국 에너지부 .

베트남 시간으로 6월 19일 오전, 이스라엘 방위군(IDF)은 원심분리기와 핵 시설을 포함해 이란의 20곳 이상의 군사 시설을 공격했다고 발표했습니다. 이는 "이란이 핵무기를 제조하기 위한 우라늄 농축의 규모와 속도를 확대하는 것을 돕기 위한 것"이었습니다.

"우라늄 농축"이란 무엇이고, 왜 이스라엘과 미국이 우려하는가?

우라늄 농축에는 동위원소와 핵분열이 포함되는데, 핵분열은 원자핵을 분열시켜 에너지를 생산하는 과정입니다.

모든 물질은 양성자, 중성자, 전자로 구성된 원자로 이루어져 있습니다. 양성자의 수는 원자의 원소를 결정합니다. 예를 들어 우라늄은 양성자가 92개이고 탄소는 양성자가 6개입니다. 그러나 같은 원소라도 중성자 수가 다르기 때문에 동위원소라는 서로 다른 형태로 존재할 수 있습니다. 중성자 수의 차이는 화학 반응에는 큰 영향을 미치지 않지만, 핵반응에서는 매우 중요합니다.

천연 우라늄을 채굴하면 99.27%가 우라늄-238(양성자 92개, 중성자 146개)이고, 우라늄-235(양성자 92개, 중성자 143개)는 0.72%에 불과합니다.

2019년 이란 나탄즈 핵연료 공장에서 우라늄 농축에 사용된 원심분리기. 최근 이스라엘의 공격으로 수천 개가 파괴되었다. 사진: 이란 원자력기구 .

오직 우라늄-235만이 연쇄 반응을 지속할 수 있습니다. 연쇄 반응이란 중성자가 원자핵을 분열시켜 다른 중성자들이 연쇄 반응을 지속할 수 있도록 충분한 에너지를 방출하는 반응입니다. 원자폭탄은 매우 빠르게 일어나는 핵분열 연쇄 반응을 일으켜 엄청난 파괴력을 만들어냅니다.

우라늄을 농축한다는 것은 천연 물질에서 우라늄-238의 비율을 높이는 동시에 우라늄-235의 일부를 제거하는 것을 의미합니다.

우라늄을 농축하는 방법은 여러 가지가 있지만, 이란을 포함하여 오늘날 가장 널리 사용되는 방법은 원심분리기를 사용하는 것입니다. 이 방법은 우라늄-238이 우라늄-235보다 약 1% 더 무겁다는 사실을 이용합니다. 우라늄은 기체 상태로 원심분리기에 주입되어 분당 7만 회전합니다. 원심분리기가 빠르게 회전하면서 더 무거운 우라늄-238은 가장자리로 밀려나고, 우라늄-235는 가운데에서 농축됩니다.

한 번의 분리 수율이 매우 낮기 때문에 우라늄-235 함량을 점진적으로 늘리려면 이 과정을 여러 번 반복해야 합니다.

민간 발전소에서 우라늄은 일반적으로 우라늄-235의 농도가 3~5%로 농축됩니다. 이는 핵분열 반응을 지속시키기에는 충분하지만, 무기를 제조하기에는 충분하지 않습니다.

핵무기에는 얼마나 많은 농축이 필요한가?

폭탄 제조 기술은 20% 우라늄-235로 시작할 수 있지만, 무기를 더욱 작고 효과적으로 만들려면 90%가 필요한 경우가 많습니다. The Conversation 에 따르면 이는 "무기급 우라늄"으로도 알려져 있습니다.

2019년 핵 산업 전시회에 전시된 IR-6 원심분리기. 사진: Tasnim .

국제원자력기구(IAEA)에 따르면 이란은 우라늄을 60%까지 농축했습니다. 그러나 60%에서 90%로 농축하는 것은 초기 0.72%에서 60%로 농축하는 것보다 훨씬 쉽습니다. 농축도가 높을수록 제거해야 할 우라늄-238의 양이 줄어들기 때문입니다.

뉴욕 타임스 에 따르면, 전투가 일어나기 전 이스라엘 정보부는 이란이 우라늄 농축 목표까지 단 며칠 남았지만, 이란이 무기를 완성하는 데 필요한 다른 구성 요소를 아직 보유하고 있다는 사실을 보여주었습니다.

이것이 미국과 이스라엘, 그리고 국제 사회가 이란이 핵무기를 개발할 수 있는 수준에 매우 가까워졌다고 우려하는 이유이고, 원심분리기 기술이 민감한 기술로 간주되어 종종 비밀로 유지되는 이유입니다.

본질적으로 원자력 발전소 연료 생산에 사용되는 기술은 무기 제조에도 사용될 수 있습니다. IAEA는 각국이 핵확산금지조약(NPT)을 준수하는지 확인하기 위해 전 세계 핵 시설을 감시합니다. 이란은 우라늄 농축이 평화적 목적이라고 항상 주장해 왔지만, IAEA 이사회는 지난주 말 이란이 조약상 의무를 위반하고 있다고 결론지었습니다.

출처: https://znews.vn/lam-giau-uranium-la-gi-ma-khien-israel-my-lo-ngai-post1562006.html