숨을 곳이 없다(1) - 핵전쟁이 사람들을 얼마나 죽일 것인가

올 여름, 뉴욕시 비상 관리부는 핵 공격 동안 무엇을 해야 하는지에 대해 뉴욕 시민들에게 알려하는 핵 준비에 대한 새로운 공공 서비스 발표를 공개했다. 90초 분량의 이 비디오는 한 여성이 무심코 이 재앙적인 소식을 전하는 것으로 시작한다. "그래서 핵 공격이 있었다. 어떻게, 왜냐고 묻지 말고 큰 폭탄이 공격했다는 것만 알아라." 그런 다음 PSA(공공 서비스 발표) 비디오는 핵 공격이 발생할 경우 어떻게 해야 하는지에 대해 뉴욕 시민들에게 조언한다. 안으로 들어가서 언론 및 정부 업데이트를 계속 시청하라.

그러나 핵공격의 폭발 반경에 있지 않다면 핵 대비가 더 수월할 수 있다. 그렇지 않으면, 집이 없어질 것이기 때문에 집에 들어가 문을 닫을 수 없다. 이제 수백 개의 "큰 폭탄"이 있었다고 상상해 보라. 그것은 심지어 "작은" 핵전쟁도 포함된다. 만약 여러분이 운이 좋아서 그 중 하나의 폭발 반경 안에 있지 않았다면, 그것은 여러분의 하루를 망치지는 않을지도 모르지만, 곧 여러분의 인생 전체를 망칠 것이다.

한 번의 핵폭발의 영향

어떤 핵폭발이라도 방사능, 열, 그리고 폭발 효과를 만들어내서 많은 사람들이 빠르게 사망할 것이다.

직접 방사선은 핵무기의 폭발로 인한 가장 먼저 즉각적으로 영향을 준다. 그것은 폭탄 내부의 핵반응에 의해 생성되며 주로 감마선과 중성자의 형태로 나타난다.

직접 방사선은 1초도 채 지속되지 않지만, 수백 킬로톤의 효과와 동일한 폭발력으로 핵무기의 폭발 지점에서 모든 방향으로 1마일 이상 확장될 수 있는 치명적인 수준이다.

 

Image: Ready.gov/Department of Homeland Security

핵무기가 폭발한 지 마이크로초 만에 엑스레이 형태로 방출된 에너지가 주변 환경을 가열해 과열된 공기의 불덩어리를 형성한다. 불덩어리 안에서는 온도와 압력이 너무 심해서 수백만도인 태양의 중심핵에서처럼 모든 물질이 맨 원자핵과 아원자* 입자로 이루어진 뜨거운 플라즈마로 변한다.

* 물리학에서, 아원자 입자는 원자를 구성하는 입자이다. 입자물리학의 표준모형에 따르면, 아원자 입자는 다른 입자(예를 들어 양성자, 중성자, 중간자)로 구성된 복합입자일 수도 있고, 다른 입자(예를 들어 전자, 광자, 뮤온)로 구성되지 않은 소립자일 수도 있다. 입자물리학과 핵물리학은 이 입자들과 그것들이 어떻게 상호작용하는지 연구한다.(Wikipedia)

현재 미국 핵무기에서 운용되고 있는 미니트맨 III 미사일에 배치된 W87 수소폭탄*과 같은 300킬로톤 핵폭탄의 폭발에 따른 불덩어리는 지름이 600미터(2,000피트) 이상까지 커질 수 있으며 표면이 식기 전에 몇 초 동안 눈부시게 밝은 상태를 유지할 수 있다.

* 수소폭탄은 2세대 핵무기이다. 그것은 더 정교해져서 1세대 핵폭탄보다 훨씬 더 작은 크기, 더 작은 질량으로 훨씬 더 큰 파괴력을 제공하는 이점이 있다. 핵융합 반응의 특징은 비분열 열화 우라늄을 핵무기의 주 연료로 사용할 수 있게 하여 우라늄-235와 같은 희소한 핵분열 물질을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 최초의 전면적인 수소폭탄 핵실험은 1952년에 미국에 의해 수행되었다.

수소폭탄 폭발 시 에너지의 3분의 1 이상을 차지하는 불덩어리의 열에서 방출되는 빛은 너무 강렬해서 먼 거리까지도 불을 붙이고 심한 화상을 입힐 것이다. 300킬로톤의 핵무기에서 나오는 열섬광은 폭발지점에서 13킬로미터(8마일) 떨어진 곳에 있어도 1도 화상을 입힐 수 있다.

 

그리고 폭발파가 온다.

폭탄의 폭발 에너지의 약 절반을 차지하는 폭발파는 처음에는 음속보다 빠르게 이동하지만 대기를 통과하는 동안 에너지를 잃으면서 빠르게 느려진다.

방사선이 불덩어리 주변의 대기를 과열시키기 때문에 주변의 공기는 팽창하고 빠르게 바깥쪽으로 밀려나면서 진로를 따라 어떤 것이든 밀어붙이는 충격파를 만들어 내고 파괴력이 크다.

폭발파의 파괴력은 무기의 폭발력과 폭발 고도에 달려 있다.

 

300킬로톤의 폭발은 목표물로부터 4.7킬로미터(2.9마일)까지 평방인치당 5파운드(또는 0.3기압) 이상의 과압으로 폭발을 일으킬 것이다. 이는 폭발 후 10초도 지나지 않아 대부분의 주택과 고층건물을 파괴하고 광범위한 사망자를 발생시키기에 충분한 압력이다.

방사성 낙진

핵폭발이 직접적인 복사, 열, 폭발로 대부분의 에너지를 방출한 직후, 불덩어리는 식고 상승하기 시작하여 익숙한 버섯구름의 머리가 된다. 그 안에는 분열된 원자의 고방사능 혼합물이 있는데, 바람에 날려 구름 밖으로 떨어지기 시작할 것이다. 지연된 방사능의 한 형태인 방사능 낙진은 전후 생존자들을 거의 치명적인 양의 전리(이온화)된 방사선에 노출시킬 것이다.

폭발의 경우, 낙진 오염의 심각도는 폭탄의 핵분열 위력과 폭발 높이에 따라 달라진다. 수백 킬로톤에 달하는 무기의 경우, 즉각적인 위험 지역은 폭발 지점 바람 아래 수천 평방 킬로미터의 지역을 포함할 수 있다. 방사선 수준은 처음에는 가장 에너지가 넘치고 생물학적인 시스템에 가장 위험한 짧은 반감기의 동위원소에 의해 지배될 것이다. 방사능 오염으로 인한 치명적인 영향은 며칠에서 몇 주까지 지속될 것이며, 이것이 당국이 방사능 수치를 낮추기 위해 최소한 48시간 동안 실내에 머물 것을 권장하는 이유이다.

그것의 영향이 지속되는 정도는 상대적이기 때문에, 낙진으로 인한 사상자를 추정하는 것은 어렵다. 사망자와 부상자의 수는 폭발 후에 사람들이 어떤 행동을 취하느냐에 따라 매우 많이 좌우될 것이다. 하지만 폭발 지점 근처에서는, 건물들은 완전히 붕괴될 것이고 생존자들은 숨을 수 없을 것이다. 생존자들은 자신이 300킬로톤의 핵폭발 지점에서 460미터(1,500피트) 안에 있었다면 500렘(REM, Roentgen equivalent man)*. 상당량의 전리(이온화)방사선량을 받게 된다. 미국 원자력규제위원회는 "일반적으로 약 500렘의 방사능에 한꺼번에 노출된 인간은 치료를 받지 않으면 사망할 가능성이 높다고 보고 있다"고 밝혔다.

* roentgen equivalent man'의 약어로, 인체에 미치는 영향을 비교해서 정한 방사선 양의 단위. 고전압 X선에 의하면 같은 생물학적 작용이 일으키는 임의의 전리(電離) 방사선의 양을 말한다.(네이버 지식백과)

그러나 300킬로톤의 핵폭발이 일어난 지점에서 매우 가까운 거리에 있는 어떤 인간도 타죽을 것이 거의 확실하다. 핵무기의 위력이 높을수록, 방사선이 심한 구역은 다른 즉각적인 영향(복사, 열, 충격파 등)에 비해 상대적으로 작다.

오늘날 히로시마와 나가사키에서 폭발한 원자폭탄의 10배에 가까운 핵탄두가 뉴욕과 같은 도시에서 폭발하면 폭발 후 24시간 동안 100만 명 이상이 사망하고 약 2배 이상의 사람들이 중상을 입게 된다. 폭발 지점에서 반경 수 킬로미터 이내에 생존자는 거의 없을 것이다.

 

 

 

"https://thebulletin.org/2022/10/nowhere-to-hide-how-a-nuclear-war-would-kill-you-and-almost-everyone-else/#section2" 참조