질량 에너지 동등성 우리가 일상생활에서 쓰는 전기 에너지는 원자력으로 생산되기도 한다. 이러한 원자력을 사용한 발전 원리를 이해하기 위해서는 질량과 에너지에 관한 관점이 필요하다. 관측자와 물체 사이의 상대 속도가 0일 때 측정한 물체의 질량을 정지 질량이라고 한다. 관측자가 보았을 때 운동하는 물체의 질량이 정지 질량보다 큰 것은 물체를 움직이게 하는 에너지의 일부가 질량으로 변환되었기 때문이다. 반대로 질량도 에너지로 변환될 수 있으며, 물체가 정지 상태일 때에도 질량이 모두 에너지로 변환될 수 있다. 이처럼 질량과 에너지가 서로 변환 될 수 있는 것을 질량 에너지 동등성이라고 하며, 정지했을 때 질량 m인 물체가 가지는 에너지 E는 아래 식과 같다. E=mc² 이 에너지를 정지 에너지라고 한다. 핵..
원자력 발전의 연료로는 주로 우라늄이 사용되는 천연 우라늄을 구성하는 물질의 99% 이상은 핵분열이 일어나지 않는 우라늄-238이고 핵분열이 가능한 우라늄-235는 천연 우라늄 속에 0.7% 정도만 포함되어 있다. 이 상태로는 우라늄-235의 비율이 낮아 핵분열을 유도할 수 없기 때문에 우라늄-235의 비율을 3% 이상으로 높여야 한다. 이 과정을 우라늄 농축이라고 한다. 우라늄-235의 비율을 3~5%로 높여 원기둥 모양의 연료봉으로 만든 후 이를 다발로 묶어서 핵연료를 만든다. 이렇게 만들어진 핵연료를 원자로에 넣고 중성자를 충돌시켜 핵분열을 유도하는 것이다. 사용 후 핵연료 : 원자로에 넣은 핵연료의 우라늄-235의 비율이 낮아져서 반응력이 떨어지면 원자로에서 꺼낸 것 사용 후 핵연료에는 핵분열이 ..