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임계 질량

임계 질량

์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์ด๋ž€ ๋ฌด์—‡์ž…๋‹ˆ๊นŒ?

์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์€ ์„ฑ์žฅํ•˜๋Š” ํšŒ์‚ฌ๊ฐ€ ์ž๊ธ‰ ์ž์กฑํ•˜๊ณ  ๊ฒฝ์ œ์ ์œผ๋กœ ์‹คํ–‰ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋” ์ด์ƒ ์ถ”๊ฐ€ ํˆฌ์ž ๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜์ง€ ์•Š์€ ์ง€์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์„ฑ์žฅํ•˜๋Š” ๊ธฐ์—…์˜ ๋ฐœ์ „์— ์žˆ์–ด ์ค‘์š”ํ•œ ๋‹จ๊ณ„์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ธฐ์—…์ด ์Šค์Šค๋กœ ์„ฑ์žฅ์„ ์ง€์†ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๋งŒํผ ์ˆ˜์ต์„ฑ์ด ๋†’์•„์ ธ ๋” ์ด์ƒ ์™ธ๋ถ€์ธ์˜ ํˆฌ์ž๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜์ง€ ์•Š์€ ์‹œ์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ˆ˜์ต์„ฑ์„ ์œ ์ง€ํ•˜๋Š” ํšŒ์‚ฌ๋Š” ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰ ์ด์ƒ์—์„œ ์•ˆ์ „ํ•˜๊ณ  ์•ˆ์ •์ ์œผ๋กœ ์กด์žฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰ ์ดํ•ด

๊ธฐ์—…์ด ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์— ๋„๋‹ฌํ•˜๋ฉด ๋ฆฌ๋”๋Š” ์ง€์†์ ์ธ ๊ธ‰์†ํ•œ ์„ฑ์žฅ์„ ์ถ”๊ตฌํ• ์ง€ ์•„๋‹ˆ๋ฉด ํšŒ์‚ฌ์˜ ์‹œ์žฅ ์ง€์œ„๋ฅผ ๊ฐ•ํ™”ํ•˜๊ณ  ์šด์˜์„ ๊ฐœ์„ ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ง‘์ค‘ํ• ์ง€ ๊ฒฐ์ •ํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ธฐ์—…์˜ ์ดˆ๊ธฐ ์„ฑ์žฅ์—๋Š” ํˆฌ์ž๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋น„์ฆˆ๋‹ˆ์Šค๊ฐ€ ์ฒ˜์Œ ์—ด๋ฆด ๋•Œ ์ˆ˜์ต ์ฐฝ์ถœ์„ ์‹œ์ž‘ํ•˜๊ธฐ ์ „์— ๋จผ์ € ๊ณ ๊ฐ์—๊ฒŒ ํŒ๋งคํ•˜๋ ค๋Š” ์ƒํ’ˆ์ด๋‚˜ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜๋Š” ๋ฐ ํ•„์š”ํ•œ ์—ญ๋Ÿ‰์„ ๊ตฌ์ถ•ํ•˜๋Š” ๋ฐ ํˆฌ์žํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํšŒ์‚ฌ๋Š” ์ดˆ๊ธฐ ํˆฌ์ž์ž๋“ค์ด ์ œ๊ณตํ•œ ์ž๋ณธ ์— ๋Œ€ํ•ด ์ƒํ™˜ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๋ฟ๋งŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ถ”๊ฐ€ ํˆฌ์ž ์—†์ด ๊ธฐ๋Šฅํ•˜๊ธฐ์— ์ถฉ๋ถ„ํ•œ ์ž๊ธˆ์„ ๊ฐ€์ ธ์˜ฌ ์ˆ˜ ์žˆ์„ ์ •๋„๋กœ ์„ฑ์žฅํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

ํšŒ์‚ฌ์˜ ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์€ ์‹œ์žฅ ํ™˜๊ฒฝ์—์„œ ๋ฒˆ์„ฑํ•˜๋Š” ๊ฒƒ๊ณผ ์‚ด์•„๋‚จ๋Š” ๊ฒƒ์˜ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ค‘์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ด๋Ÿฌํ•œ ์กฐ๊ฑด์ด ์ถฉ์กฑ๋˜์—ˆ์„ ๋•Œ ํšŒ์‚ฌ๋Š” ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์— ๋„๋‹ฌํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์˜ ๊ฐœ๋… ์€ ์„ฑ์žฅ์— ๋Œ€ํ•œ ํˆฌ์ž๋ฅผ ์ค„์ด๋ฉด์„œ ํšŒ์‚ฌ๊ฐ€ ๊ณ„์† ์„ฑ์žฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ง€์ ์„ ์˜๋ฏธํ•˜๋Š” ๊ทœ๋ชจ ์˜ ๊ฒฝ์ œ ๊ฐœ๋…๊ณผ ํ˜ผ๋™๋˜์–ด์„œ๋Š” ์•ˆ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค .

์ด๊ฒƒ์€ ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ํšŒ์‚ฌ๊ฐ€ ์ƒ๋‹นํ•œ ๋น„์šฉ ์ฆ๊ฐ€ ์—†์ด ๋” ๋งŽ์€ ์ƒํ’ˆ๊ณผ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ๋งŒ๋“ค์–ด ์ด์ „๋ณด๋‹ค ๋” ๋‚ฎ์€ ๋น„์šฉ์œผ๋กœ ์ƒํ’ˆ์ด๋‚˜ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ƒ์‚ฐํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Œ์„ ์˜๋ฏธํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๊ฒƒ์€ ๊ฐ ๋‹จ์œ„๋ฅผ ๋งŒ๋“œ๋Š” ์ด ๋น„์šฉ์„ ๋‚ฎ์ถฅ๋‹ˆ๋‹ค.

ํŠน๋ณ„ ๊ณ ๋ ค ์‚ฌํ•ญ

์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์ด๋ผ๋Š” ์šฉ์–ด๋Š” ํ•ต ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์—์„œ ์ฐจ์šฉํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ, ์ผ์ •ํ•œ ์ˆ˜์ค€์—์„œ ํ•ต ๋ฐ˜์‘์„ ์œ ์ง€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ฐ€์žฅ ์ž‘์€ ์งˆ๋Ÿ‰์„ ๋‚˜ํƒ€๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฌผ๋ฆฌํ•™๊ณผ ๊ธˆ์œต ๋ชจ๋‘์—์„œ ์ž๊ธ‰ ์ž์กฑ ์ƒํƒœ์— ๋„๋‹ฌํ•˜๋Š” ์ง€์ ์„ ๋‚˜ํƒ€๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.

๋ฐ˜์‘ ์€์œ ๋Š” ๋˜ํ•œ ํšŒ์‚ฌ์˜ ์„ฑ์žฅ ์ถ”์ง„๋ ฅ์„ ๋ถˆ๋Ÿฌ ์ผ์œผํ‚ต๋‹ˆ๋‹ค. ํšŒ์‚ฌ๋Š” ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰๋ณด๋‹ค ๋†’์€ ์šด์˜ ๋Šฅ๋ ฅ์œผ๋กœ ์ž๊ธ‰์ž์กฑํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์ง€๋งŒ ํšŒ์‚ฌ์˜ ๊ด€๋ฆฌ์ž๋Š” ์ถ”๊ฐ€ ์„ฑ์žฅ์ด ์ง€์† ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋„๋ก ํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๋งŽ์€ ์‹ ์ƒ ๊ธฐ์—…๋“ค์ด ์ง€์† ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ๋‹ฌ์„ฑ์„ ํ™•์žฅ์˜ ๊ธฐํšŒ๋กœ ์—ฌ๊ธฐ์ง€๋งŒ, ๋งŽ์€ ์‹ ์ƒ ๊ธฐ์—…์ด ์šด์˜๋˜๋Š” ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์„ฑ์žฅํ•˜๋Š” ์‹ ์‚ฐ์—…์—์„œ ์„ฑ์žฅ์„ ๊ด€๋ฆฌํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์–ด๋ ค์šธ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ ๊ฐ๊ณผ ์ˆ˜์ต์„ ์ถ”๊ฐ€ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ํšŒ์‚ฌ์— ํ•ญ์ƒ ๋ฐ”๋žŒ์งํ•˜์ง€๋งŒ ๊ณ ๊ฐ์— ๋Œ€ํ•œ ํšŒ์‚ฌ์˜ ์•ฝ์†์„ ์ดํ–‰ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ์ถ”๊ฐ€ ํˆฌ์ž๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋น„์ฆˆ๋‹ˆ์Šค๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•œ๋‹ค๊ณ  ์ž๋™์œผ๋กœ ๋” ๋†’์€ ์ˆ˜์ต์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค. ๋งŽ์€ ํšŒ์‚ฌ๋“ค์ด ๋„ˆ๋ฌด ๋นจ๋ฆฌ ํ™•์žฅํ•˜๊ณ  ์ƒˆ๋กœ์šด ๋น„์ฆˆ๋‹ˆ์Šค๊ฐ€ ๊ฐ€์ ธ์˜จ ๊ฒƒ๋ณด๋‹ค ๋” ๋งŽ์€ ์ง€์ถœ์„ ํ•œ ํ›„ ํŒŒ์‚ฐํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋ฏธ๋ž˜์— ์ž๊ธˆ ์กฐ๋‹ฌ ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์ง€ ์•Š์„ ๊ฒƒ์ด๋ผ๋Š” ์˜๋ฏธ๋Š” ์•„๋‹ˆ๋ผ๋Š” ์ ์— ์œ ์˜ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ๋„ ์ค‘์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค . ์ž๊ธˆ ์กฐ๋‹ฌ์„ ํ†ตํ•ด ๋ฐ›์€ ์ž๋ณธ์€ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋ชฉ์ ์œผ๋กœ ์‚ฌ์šฉ๋  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์ฃผ์‹ ์ž๊ธˆ ์กฐ๋‹ฌ ๋˜๋Š” ๋ถ€์ฑ„ ๊ธˆ์œต ์ค‘ ํ•˜๋‚˜์ธ ์ž๊ธˆ ์กฐ๋‹ฌ ์„ ํ†ตํ•ด ํšŒ์‚ฌ๋Š” ํ˜„๊ธˆ๊ณผ ๊ฐ™์€ ์ž์‚ฐ์„ ํ˜„๋ช…ํ•˜๊ฒŒ ๊ด€๋ฆฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ์ข…์ข… ํ˜„๋ช…ํ•œ ์ „๋žต์  ์›€์ง์ž„์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์˜ ์˜ˆ

ํšŒ์‚ฌ๊ฐ€ ์ž„๊ณ„๋Ÿ‰์„ ๋‹ฌ์„ฑํ•˜๋Š” ์‹œ์ ์„ ๋” ์ž˜ ์ดํ•ดํ•˜๋ ค๋ฉด ์‹œ์žฅ์—์„œ ๊พธ์ค€ํ•œ ์„ฑ์žฅ๊ณผ ๊ฐ•์„ธ๋ฅผ ๊ฒฝํ—˜ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋Š” ๊ฐ€์ƒ์˜ ํšŒ์‚ฌ XYZ๋ฅผ ์ƒ๊ฐํ•ด ๋ณด์‹ญ์‹œ์˜ค. ๊พธ์ค€ํ•œ ์ˆ˜์ต ๋•๋ถ„์— XYZ์‚ฌ๋Š” ๋” ๋งŽ์€ ์ž๋ณธ์— ํˆฌ์žํ•˜๊ณ  ์ถ”๊ฐ€ ์ธ๋ ฅ์„ ํ™•๋ณดํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ทธ ํ›„ ํšŒ์‚ฌ์˜ ์ƒ์‚ฐ์„ฑ ์ด ํ–ฅ์ƒ๋˜์—ˆ๊ณ  ๊ฒฐ๊ตญ ์ˆ˜์ต์ด ๋น„์šฉ์„ ์ดˆ๊ณผํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋กœ์จ ์ดˆ๊ธฐ ํˆฌ์ž์ž๋“ค์—๊ฒŒ ์›๊ธˆ์„ ๊ฐš์„ ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ๋˜์—ˆ๊ณ  ์ด์ œ ์‚ฌ์—…์˜ ํ•ต์‹ฌ ์šด์˜ ์—๋งŒ ์˜์กดํ•˜์—ฌ ์‚ฌ์—…์„ ๊ณ„์†ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ถฉ๋ถ„ํ•œ ์ด์ต์„ ์–ป๊ฒŒ ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ทธ ์‹œ์ ์—์„œ XYZ๋Š” ํ‘์ž๋ฅผ ๋ƒˆ๊ณ , ํšŒ์‚ฌ๋Š” ์ž๋ณธ๊ณผ ์ธ์  ์ž์›์ด ์Šค์Šค๋กœ ๋ฒ„ํ‹ธ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ทœ๋ชจ์— ๋„๋‹ฌํ–ˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์— ๋„๋‹ฌํ–ˆ๋‹ค๊ณ  ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

ํ•˜์ด๋ผ์ดํŠธ

  • ๊ธฐ์—…์€ ์ดˆ๊ธฐ ํˆฌ์ž์ž์—๊ฒŒ ์›๊ธˆ์„ ๊ฐš์Œ๊ณผ ๋™์‹œ์— ์ถ”๊ฐ€ ํˆฌ์ž ์—†์ด ์ˆ˜์ต์„ฑ ์žˆ๊ฒŒ ์‚ฌ์—…์„ ๊ณ„์† ์šด์˜ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๋•Œ ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์„ ๋‹ฌ์„ฑํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์ž„๊ณ„์งˆ๋Ÿ‰์ด๋ผ๋Š” ์šฉ์–ด๋Š” ํ•ต๋ฌผ๋ฆฌํ•™์—์„œ ์ฐจ์šฉํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ, ์ผ์ •ํ•œ ์ˆ˜์ค€์—์„œ ํ•ต๋ฐ˜์‘์„ ์œ ์ง€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ฐ€์žฅ ์ž‘์€ ์งˆ๋Ÿ‰์„ ์˜๋ฏธํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์ž„๊ณ„ ์งˆ๋Ÿ‰์€ ์„ฑ์žฅํ•˜๋Š” ํšŒ์‚ฌ๊ฐ€ ์ž๊ธ‰ ์ž์กฑํ•˜๊ณ  ๊ฒฝ์ œ์ ์œผ๋กœ ์‹คํ–‰ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋” ์ด์ƒ ์ถ”๊ฐ€ ํˆฌ์ž๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜์ง€ ์•Š์€ ์ง€์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.