태양이라는 거대한 핵발전소는 식물이 자라는 데 필요한 빛에너지를 제공한다. 핵에너지는 자연에 생명체가 존재하게 한다. 핵융합(nuclear fusion)은 지구를 따뜻하게 하는 에너지를 공급한다.
밤하늘의 별이 발하는 반짝이는 빛도 초강력 핵반응에 의한 것이다. 즉, 별은 본질적으로 거대한 ‘핵융합 반응로’인 셈이며, 이 핵융합은 별이 방출하는 빛과 열을 만들어 낸다.
대폭발 후 수십억 년 동안 셀 수 없을 만큼의 새로운 별들이 우주에서 타오르고 있었으며, 이 별들은 은하라 칭하는 별들의 집합체가 되었다. 이 시점에서 우주는 현재의 상황과 비슷해지기 시작했을 것이다.
지구상에서는 태양 대신 과학자들의 손에 의해 핵무기와 핵발전소가 등장했지만 괴물 취급을 받고 있다. 또한 원자가 품고 있는 핵에너지는 의학적 진단과 암 치료, 추적자 등 다양한 화학적·물리적 분야에 응용되고 있다.
우리는 인간과 자연에 깊숙이 침투해 있는 핵에너지를 체계적으로 관리·이용해야 한다. 그렇지 못하면 자연환경에 엄청난 재앙이 몰아닥칠 것이다. 그런데 우리는 원자의 비밀세계를 깊이 고찰하지 않는다. 건강한 삶을 영위하기 위해서라도 원자의 세계를 인식해야 하는 데도 말이다.
원자는 크기가 너무 작아 보이지 않는 미세 입자이다. 1센트짜리 동전에는 10,000,000,000,000,000,000,000개 정도의 원자가 존재한다. 이렇게 미세한 입자가 그토록 큰 에너지를 방출할 수 있는 바탕이다.
원자의 지름은 원자핵의 것보다 1만배 이상 더 크다. 원자의 크기를 학생들 교실 정도로 생각할 때 핵의 크기는 이 문장 끝에 표시하는 마침표의 크기쯤 될 것이다.
이 처럼 원자핵과 전자가 점유하는 공간은 미미하고, 원자는 거의 빈 공간으로 존재한다. 텅 빈 공간 속에 존재하는 핵의 장난에 의해 엄청난 에너지가 방출될 수 있다.
인간을 비롯한 동·식물과 지구상에 존재하는 모든 물질은 텅 빈 공간으로 존재하는 원자들로 구성되어 있다. 식물은 지구의 가장 큰 자산으로 모든 생물은 식물에 의존하고 있다.
식물의 광합성 작용을 책임지고 있는 엽록소(chlorophyll)는 금속, 마그네슘(Mg)을 포함하고 있다. 이처럼 인간에게 중요한 헤모글로빈에는 철이 중심 자리를 차지하고 있다.
이런 엽록소와 헤모글로빈도 몇 가지 원자들에 의해 질서정연하게 배열되어 있다. 인간과 동물들은 원자와 식물의 장난에 의해 삶을 영위하고 있다. 그러나 우리는 평소 원자와 식물의 존재 가치를 망각하고 있다.
핵반응(핵분열; nuclear fission)에 의해 자연적으로 발생하는 라돈(Rn)이라는 기체는 암석을 포함한 땅으로부터 뿜어져 나올 수 있다. 그래서 우리는 건축물 내에서도 이 라돈 기체를 흡입할 수 있으며, 인간 체내에서 라돈 기체는 다른 방사성 물질로 붕괴한다.
폐에 Rn-222(질량수)가 흡수되면 폴로늄(Po)-218로 붕괴된다. 이 핵종은 고체이기 때문에 폐에 침착된다. 퀴리(Marie Curie)는 방사성 물질에 심하게 노출되어 혈액 장애로 죽었다. 처음 방사성 원소를 연구한 그녀와 다른 과학자들은 이 위험을 알지 못했다.
이 라돈 기체는 자연적으로 발생하는 방사선의 원천으로 인간의 건강에 문제점을 야기할 수 있다. 우리는 방사선과 방사능 관련 물질에 항상 노출되어 있다. 그래서 방사성 원소들의 물성과 핵에너지를 고찰해 방호법과 이용법을 터득하는 것은 우리의 건강한 삶의 바탕이다.
