ํต์ ๋ํ ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ด ์์ ๋ง์ ์์๋ ํต์ ์ํด ์ค๊ฐ ์ง๋ ์์ ๋ ํฐ ๊ฒฐํฉ ์๋์ง๋ฅผ ๊ฐ๋ ๋ณด๋ค ์์ ์ ์ธ ์์๋ก ๋ถํด๋ ์ ์์ต๋๋ค-์ฆ, 56 ์ ๊ฐ๊น์ด ๊ฒฐํฉ ์๋์ง ๊ทธ๋ํ์ “ํผํฌ”์ ๊ฐ๊น์ด ํต๋น ์ง๋ ์ ๋ฐ ๊ฒฐํฉ ์๋์ง. ๋๋๋ก ์ค์ฑ์๋ ์์ฐ๋ฉ๋๋ค. ํฐ ํต์ ์์ ์กฐ๊ฐ์ผ๋ก ๋ถํดํ๋ ๊ฒ์ ํต๋ถ์ด์ด๋ผ๊ณ ํฉ๋๋ค. ๊นจ๋ ๋ค๋ฅธ ์ ํ์ ๋ง์ ์์ ํ์ฑ๊ณผ ์คํ๋ ค ๋ฌด์์์ ๋๋ค. ํต๋ถ์ด์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์์ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ์ง ์์ง๋ง ์ค์ฑ์์์ ํญ๊ฒฉ์ ์ํด ์ ๋๋ฉ๋๋ค.
์์ฒญ๋ ์์ ์๋์ง๋ ๋ฌด๊ฑฐ์ด ์์์ ๋ถ์ด์ ์ํด ์์ฑ๋ฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, U-235์ ๋๋์ง ํ ๋ฒ์ด ํต์ ๊ฒช์ผ๋ฉด ์ ํ์ด ๋ฐ์๋ฌผ์ง๋ณด๋ค ์ฝ 0.2 ๊ทธ๋จ ์ ์ต๋๋ค. ์ด “์์ด๋ฒ๋ฆฐ”์ง๋์ U-235์ ๋๋์ง ๋น ์ฝ 1.8 ร10 10 kJ – ๋งค์ฐ ๋ง์ ์์ ์๋์ง๋ก ๋ณํ๋ฉ๋๋ค. ํต ๋ถ์ด ๋ฐ์์ ํํ ๋ฐ์์ ๋นํด ๋ฏฟ์ ์ ์์๋งํผ ๋ง์ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์์ฐํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด 1ํฌ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฐ๋ผ๋-235๊ฐ ํต๋ถ์ด๋๋ฉด์ 1kg์ ์ํ์ ํ์ ์์ฐ๋๋ ์๋์ง์ ์ฝ 250๋ง ๋ฐฐ์ ๋ฌํ๋ค.
ํต๋ถ์ด์ ๊ฒช์ผ๋ฉด U-235๋ 2๊ฐ์ “์ค๊ฐ ํฌ๊ธฐ” ํต๊ณผ 2๊ฐ ๋๋ 3๊ฐ์ ์ค์ฑ์๋ฅผ ์์ฑํฉ๋๋ค. ์ด ์ค์ฑ์๋ ๊ทธ ๋ ๊ทธ๋ฐ ์ฐ๋ผ๋-235 ์์์ ํต์ ์ผ์ผํค๋ ์์ธ์ด ๋ ์ ์์ต๋๋ค, ์ฐจ๋ก์ฐจ๋ก๋ก ๋ ๋ง์ ํต์ ํต์ ์ผ์ผํค๋ ์์ธ์ด ๋ ์ ์๋ ๋ ์ค์ฑ์๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋, ๋ฑ๋ฑ. ์ด๋ฐ ์ผ์ด ๋ฐ์ํ๋ฉด ํต ์ฐ์ ๋ฐ์์ด ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด์, ๋๋ฌด ๋ง์ ์ค์ฑ์๊ฐ ํต๊ณผ ์ํธ ์์ฉํ์ง ์๊ณ ๋ฒํฌ ๋ฌผ์ง์ ํ์ถํ๋ฉด ์ฐ์ ๋ฐ์์ด ๋ฐ์ํ์ง ์์ต๋๋ค.
์ค์ฑ์ ํญ๊ฒฉ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ํต๋ถ์ด์ ๊ฒช์ ์ ์๋ ๋ฌผ์ง์ ๋ถ์ด์ฑ์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฝ๋๋ค. ๋๋ฆฌ๊ฒ ์์ง์ด๋ ์ด ์ค์ฑ์์ ์ํ ํญ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ธํด ํต๋ถ์ด์ ๊ฒช์ ์ ์๋ ๋ฌผ์ง์ ๋ํ ํต๋ถ์ด์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฝ๋๋ค.
ํต๋ถ์ด์ ์ํด ์์ฑ๋ ์ค์ฑ์์ ์๊ฐ ํต์ ๋ถํ ํ์ฌ ํก์๋๋ ์ค์ฑ์์ ์์ ์ฃผ๋ณ์ผ๋ก ํ์ถํ๋ ์๋ฅผ ์ด๊ณผํ๊ฑฐ๋ ๊ฐ์ ๋ ํต ๋ถ์ด์ ์๋ฆฝํ๊ฒ ๋๋ค. ์๋ฆฝ ์ฐ์ ๋ฐ์์ ์ง์ํ๋ ๋ถ์ด์ฑ ๋ฌผ์ง์ ์์ ์๊ณ ์ง๋์ ๋๋ค. ์ฐ์ ๋ฐ์์ ์ง์ํ ์ ์๋ ๋ถ์ด์ฑ ๋ฌผ์ง์ ์์ ๊ทน์น์ง๋์ด๋ค. ํต๋ถ์ด ์๋๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๋ ๋ฌผ์ง์ ์์ ์ด์๊ณ ์ง๋์ด๋ผ๊ณ ํฉ๋๋ค.
์๊ณ ์ง๋์ ์ฌ๋ฃ์ ์ ํ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค : ์๋, ์จ๋, ์ํ์ ๋ชจ์, ์ค์ฑ์ ๋ฐ์์ด ์ ์ด๋๋ ๋ฐฉ๋ฒ. ์ฌ๋ฃ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ ๋์ ์จ๋์์ ๋ ์กฐ๋ฐํด์ ธ ์ค์ฑ์๊ฐ ๋ ์ฝ๊ฒ ํ์ถ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ํํํ ๋ฌผ์ฒด์ ์ค์ฌ์์ ์์ํ๋ ์ค์ฑ์๋ ๊ตฌํ ๋ฌผ์ฒด์ ์ค์ฌ์์ ์์ํ๋ ์ค์ฑ์๋ณด๋ค ํ๋ฉด์ ๋ ์ฝ๊ฒ ๋๋ฌ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ํ์ฐ๊ณผ ๊ฐ์ ์ค์ฑ์ ๋ฐ์ฌ ์ฌ๋ฃ๋ก ๋ง๋ค์ด์ง ์ฉ๊ธฐ์ ๋ฌผ์ง์ด ๋๋ด๋์ด ์๋ ๊ฒฝ์ฐ, ํจ์ฌ ์ ์ ์ค์ฑ์๊ฐ ๋น ์ ธ๋๊ฐ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํต๋ถ์ด์ฑ ๋ฌผ์ง์ด ์๊ณ ์ง๋์ ๋๋ฌํ๋ ๋ฐ ํจ์ฌ ์ ์ ๊ฒ์ด ํ์ํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค.
์ด ํ ์คํธ๋ Openstax, ํํ 2e, ์น์ 21.4: ๋ณํ ๋ฐ ์์๋ ฅ ์๋์ง์์ ์ฑํ๋ฉ๋๋ค.