책소개
방사선이란 단어는 아마도 오늘날 가장 큰 오해를 사고 있는 단어 중 하나일 것이다. 과학자들은 그것이 지구 나이보다 더 오래된, 자연적인 현상임을 잘 알고 있다. 그러나 많은 사람들은 방사선이라는 것이 원자력 시대인 최근에 이르러서야 소개된 20세기의 새로운 ‘에너지’라고 생각한다. 이 책은 방사선에 관한 오해를 풀기 위해 집필되었다. 또 하나의 목적은 어떻게 이 오래된 현상(방사선)이 지난 세기를 거치면서 우리의 일상을 풍요롭게 만들어주는 가장 강력한 도구로 발전되어 왔는가를 설명하는 데 있다. 마리 퀴리가 방사선을 발견하고 그 응용방법의 연구로 우리에게 남긴 유산들을 살펴보며 방사선의 실생활 응용에 대한 이해를 돕는 과학서적이다.
저자 : 앨렌 윌터
미국 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소의 핵에너지 부장으로 일하고 있으며 <힘없는 미국 : 우리가 직면한 핵 딜레마 America the Powerless: Facing Our Nuclear Dilemma>의 공저자이다. 이밖에도 여러 편의 과학관련 글을 발표하였다. 텍사스 A&M 대학교의 핵공학과 학과장, 미국 원자력협회(America Nuclear Society) 회장직을 역임하였다.
역자 : 김재희
서울대학교 공과대학 기계공학 학사(1980년), 서울대학교 대학원 유체공학 석사(1982년), 한국과학기술원 생산공학과 자동제어/로보틱스 박사(1986년). 현재 원자력연구소 신형원자로개발단 책임연구원으로 재직 중. 충남대, 고려대, 조선대 등에서 강의하였으며 2003년 1월, ‘이달의 과학자’상(과학기술부, 한국과학재단)을 수상하였다. 마르퀴스 후즈후, 케임브리지 IBC, 미국 ABI의 세계인명부에 등재되었다.
이병철 : 서울대학교 물리학 학사(1985년), 한국과학기술원 물리학 석사(1987년), 한국과학기술원 물리학 박사(1990년). 현재 한국원자력연구소 미래원자력기술개발단 양자광학팀 책임연구원으로 재직 중.
박상현 : 미국 스티븐스공대 화학과 이학박사(의약화학 전공, 1996년). 현재 한국원자력연구소 방사선이용연구부 선임연구원으로 재직 중. 숙명여자대학교 약학대학 강사, 독일 FZR 초빙연구원을 역임하였으며 현재 충남대학교 생활과학대학 겸임부교수이다.
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추천사
마리 퀴리의 위대한 유산을 기리며 / 박창규(한국원자력연구소 소장)
서문
마리 퀴리와 방사선의 세계 / 엘렌 랑주벵 졸리오(퀴리 부부의 손녀, 프랑스 파리 국립과학연구소 연구부장)
저자 서문
원자와의 하루
“방사선이 없는 하루는 햇빛이 없는 하루와 같다.”
1장 우리 모두 살아가는 데 꼭 필요한 것
시카고, 일리노이
리치랜드, 워싱턴
퀴토, 에콰도르
예루살렘, 이스라엘
플로리다, 데이톤 해변
워싱턴, 체할리스
2장 방사선의 발전
방사선은 무엇인가
이온화 방사선은 어떻게 측정하는가
방사선은 어디에서 오는가
이온화 방사선은 얼마나 해로운가
3장 방사선 이용
물질 침투
열원
방출
변환/방사화
화학적 구조변화
세포 파괴
붕괴 시간
발광
이온화
X-선 형광
중성자 감속
중성자 또는 광자 산란
핵분열
핵융합
4장 농업
더 많은 수확물
축산업의 발달
해충 방제
식품가공
식품 방사선 조사는 무엇이고 어떻게 작용하는가
식품 방사선 조사의 이점은 무엇인가
식품 방사선 조사는 얼마나 신중하게 연구되어져 왔는가
식품조사는 안전한가
식품 방사선 조사가 현재에도 계속 사용되고 있는가
5장 의학
의료 장비의 살균
신약 실험
진단기술
다양한 치료법
6장 전기
원자력의 역사
원자력은 어떻게 작동하는가
전기를 만드는 또 다른 방법
원자력을 둘러싼 쟁점들
7장 현대 산업
공정 제어
공장 진단
재료 개발
재료 시험 및 검사
재료 조성
비핵 에너지 응용
건설
개인용품과 편리함
전망
8장 수송기관
자동차와 트럭
비행기
기차
선박
선진 연료 시스템
9장 우주 탐사
방사성 동위원소 가열장치
전원
주요 우주비행
핵전력
핵 추진 시스템
유인 화성 탐사
우주 비행의 방사선 건강 효과
10장 테러, 범죄 및 공공 안전
개인의 안전
범죄 퇴치
테러 방지
핵무기 문제
위험에 대한 관점
11장 예술 및 과학
인간은 어디에서 왔는가
보석
방사선과 예술
12장 환경 보호
주요 환경문제
담수자원 관리
현재의 수자원 보존
오염방지
새로운 담수의 확보
해양자원 보호
해안가 지역 문제
심해 이해하기
토양 침식에 대한 이해
방사선 오염
상업적 원자력
환경오염
에너지 및 환경
책속으로
두려움이 해답은 되지 못한다. 방사선은 우리가 이해해야만 하는 것이다. 많은 과학기술들이 장점을 가지고 있지만, 그것을 잘못 사용하였을 경우에는 위험해질 수 있는 것과 마찬가지이다. 우리는 사회에 최적의 해결책을 제공하기 위해 과학적 연구를 계속해야만 한다.
마리 퀴리는 과학은 지대한 아름다움을 지니고 있으며 모험과 호기심은 과학적 분기점을 만들어내는 원동력이라고 말했다. 또한 과하기 자칫 잘못 이용될 수 있음을 경계하였다. 이러한 생각은 피에르 퀴리의 노벨상 수상강연에 다음과 같이 나타나 있다.
범죄인의 손에 들어갈 경우, 라듐은 매우 위험한 물질이 될 수 있습니다. 따라서 우리는 스스로에게 물어봐야 합니다. 인간이 자연의 비밀을 배움으로써 무언가를 얻을 수 있는지, 인간이 이를 통해 이득을 취할 준비가 되어 있는지, 그리고 그런 지식이 파괴적인 것이 되지 않을지를 말입니다. 알프레드 노벨이 그러했던 것처럼, 저는 인간이 새로운 과학적 발견으로부터 악보다는 선을 더 많이 취하리라고 믿습니다. --- p.21
세계적으로 보면 2003년 이탈리아에서 발생한 국가 전체 정전사태는 정신이 번적 드는 현실을 직시하게 한다. 이탈리아 전력 담당자들은 상당략의 전기를 수입하는 방안에 대해 생각을 하게 될지도 모른다. 이탈리아는 체르노빌 사고를 접하고는 국내의 원자력 발전을 금지하였다. 그래서 그들은 지금 스위스와 프랑스로부터 거의 모든 전기를 수입한다. 그림 27에서 나타내듯, 스위스는 40퍼센트의 전기를 원자력 발전에 의존하고 있고, 프랑사는 거의 80퍼센트의 전기를 원자력을 이용하여 공급한다. 이탈리아가 원자력이 없는 나라라고 말하지만 사실은 현재 원자력에 매우 의존하고 있는 셈이다. --- p.123-125
미 해군의 첫 번째 핵 잠수함인 너털러스호는 원자로심에 첫 번째 핵연료를 넣고 6만2천 마일을 항해하였고, 두 번째 핵연료를 장전하고 9만3천 마일을 항해했다. 이것은 지구를 거의 네 바퀴 도는 것과 동일한 것이다. 현대의 많은 핵잠수함은 잠수한 채 몇 년 동안 해저에 머무를 수 있고 수만 마일을 운항할 수도 있다. 그들은 완전히 잠수한 채로 시간당 30마일 이상 이동할 수 있다. 게다가 최근의 미해군 잠수함들은 30년 이상 되는 그들의 수명 동안 연료를 한 번도 재장전할 필요가 없게 되었다. --- p.P192
대부분의 우주 탐사선은 목적지에 도달하는 데 수년이 걸린다. 그 어떤 배터리도 이러한 규모의 비행에는 사용이 불가능하다. 실제로 재충전할 방법이 없기 때문이다. 연료 전지는 또다른 대안이 된다. 몇 번의 비행에서 전기와 열을 제공하는 데 사용하여 효과를 거두었다. 그러나 수소와 산소가 연료로 필요하다. 그러므로 장기 탐사의 경우 연료 저장용 공간 및 무게 제한을 받게 된다. 이런 목적에 쓰일 수 있는 것이 특정 방사성 동위원소이다. 플루토늄-238은 이상적인 동위원소이다. 플루토늄-238은 알파 방출을 통해 붕괴되며 감마선과는 관련이 없기 때문에 쉽게 감쌀 수 있다. 둘러싼 세라믹 재료의 안쪽 1인치 내에서 알파 입자가 멈추어 세라믹 물질이 가열된다. 따라서 발사 후 5년이 지나도 원래 열의 약 95퍼센트를 제공할 수 있다. 탐사를 시작한 지 87년 후에도 원래 열의 50퍼센트를 공급한다.--- p.192
출판사 리뷰
원유 수입에 대한 의존도가 그 어느 때보다 높아지고, 화석연료가 빠르게 고갈되어가고 있는 오늘날, 방사선의 중요성은 더욱 부각되고 있다.
방사선이란 무엇인가?
우리가 오늘날 살아가는 데 어떻게 이용되고 있는가?
그리고 얼마나 위험한가?
방사능 발견에 대한 공로로 퀴리 부부가 노벨상을 수상한 지 100주년을 즈음하여 방사선 기술의 놀라운 혜택에 대해 생각해보는 것은 매우 의미 있는 일이 될 것이다. 핵폐기물과 관련된 방사선에 대한 두려움에도 불구하고 식품에서 의료, 범죄예방, 환경보호, 농업, 발전, 우주탐사에 이르기까지 오늘날 우리를 둘러싼 모든 일상에서 우리는 방사선 기술에 의존하고 있다.
핵공학자이자 미국 원자력협회 회장을 역임한 월터 박사는 풍부한 사례와 쉬운 설명으로 방사선에 대한 일반인들의 이해를 이끌어내었다. 저자는 앞으로 과학과 산업, 의료 등의 수많은 분야에서 마리 퀴리의 이 위대한 유산이 더욱 빛을 발하게 될 것이라고 예견한다.
퀴리 부인의 손녀이자 뛰어난 핵물리학자인 엘렌 랑주벵 졸리오 박사는 이 책의 서문을 통해 역사상 가장 유명한 가문(5차례의 노벨상을 수상한)과 할머니인 마리 퀴리에 대한 흥미로운 이야기를 전해주고 있다.
방사선과 원자력에 대한 매우 풍부한 통찰력을 담고 있는 본서는 근거 없는 두려움 대신 가치 있는 정보를 심어주는 데 기여할 것이다.