중간에 태양같이 커다란 덩어리가 있고, 주변을 아주 작은 것들이 돌고 있는 모습이 나온단다.

이것을 원자라고 부르지. 딱딱한 책상이나 부드러운 옷 모든 것을 자꾸자꾸 쪼개면 바로 이런 원자가 나오게 되지.누군가 원자 10억 개 정도를 모아야 포도알 크기 만해진다고 했다지. 야구공을 그만큼 모으면 지구 크기 만해진다는 것을 생각한다면, 원자의 크기가 얼마나 작은 지 짐작조차 하기 힘들지.

그러나 원자가 끝은 아니야. 처음에는 원자가 가장 작은 줄 알았지만 물리학자들이 연구하는 과정에서 더 작은 것들이 있다는 것을 밝혀냈지. 솔직히 말하면 어디까지 더 쪼갤 수 있는지는 아무도 모른단다.

그런데 눈에 보이지도 않는 원자세계의 모습을 어떻게 알 수 있을까?

바로 이런 수학을 이용한단다.직접 볼 수는 없는 아주 작은 세계이지만, 그 세계에서 일어나는 일을 방정식으로 바꿔놓으면 그 설명이 옳은지 틀린지를 알 수 있는 것이지. 그리고 원자로나 입자가속기 라는 거대한 연구장치에서 정말 그 방정식이 맞는지 실험을 한단다. 수학을 이용해서 방정식을 세우고, 그것을 큰 실험 장치에서 검증하는 것을 반복하면서 원자의 비밀을 알아내는 것이지.

그런데 과학자들은 이 작은 원자를 망치를 써서 깨뜨리기도 한다니 놀랍지.

보통 망치로는 안되고 '중성자 망치'를 쓴단다. 특히 우라늄은 원자핵이 커서 ‘중성자 망치’로 흥분시키기 아주 쉽단다. 중성자 망치로 우라늄의 핵을 두드리면, 원자핵이 깨지면서 에너지를 내놓지. 이 일을 하는 곳은 바로 원자력 발전소란다. 우라늄 1g의 핵을 원자로에서 중성자로 쪼개면(핵분열) 석탄 3t을 태울 때 나오는 양과 맞먹을 정도의 열을 얻을 수 있단다. 이 열로 가열된 물로 발전기를 돌려 전기를 생산하는 것이 바로 원자력 발전소란다.

에너지의 97%를 수입해서 쓰고 있는 우리나라는 이 원자력을 잘 이용하고 있는 나라 중의 하나란다. 전기의 40%를 원자력 발전소에서 얻고 있을 정도로, 원자력은 우리에게 큰 도움을 주고 있지.

원자를 잘 알면 인공태양도 만들 수 있단다.

이글이글 타오르는 가스불 덩어리인 태양은 수소가스의 핵 4개가 한 개의 헬륨핵과 합치면서 열과 빛을 내뿜고 있는 것이란다. ‘아하. 만약 우리도 태양을 만들면 엄청난 에너지를 얻을 수 있겠구나’ 이렇게 생각한 과학자들은 약 50전부터 실험실에서 ‘인공태양’을 만들려는 연구를 해오고 있단다.

인공태양을 만드는 곳을 핵융합발전소라고 부르는데, 이곳에서는 바닷물에서 얻은 수소로 에너지를 만들 수가 있단다. 앞으로도 40~50년은 더 연구를 해야 한다고 하니, 아직 해야할 일은 많은 것같구나. 하지만 새로운 것에 도전하는 사람이 바로 과학자들이잖니만큼 미래를 믿어 보자꾸나.

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