핵분열과 핵융합 비교

질량결손 방식에 차이가 있음을 우선 기억하자. 분열방식과 융합방식. 두 과정 모두 질량결손이 발생하는데 결손된 질량만큼 에너지로 바뀐다. 핵분열은 0.1%의 질량결손, 핵융합은 0.7%의 질량결손이 생긴다. 질량결손이 소량이라 에너지 전환도 적을 것 같지만 그렇지 않다. E=mc2 공식에 따라 질량변화값에 무려 광속의 제곱값이 곱해진다.
(대부분의 블로그나 지식정보에서는 "질량결손"에 대한 언급은 빠져 있다. 이러한 화학 변화 중에 일어나는 질량 결손만큼 아인슈타인 공식이 적용된다는 것을 기억하자.)

핵분열은 우라늄(또는 플라토늄)과 같은 무거운 원자핵(원소)가 빠른 속도로 부딪히는 중성자를 흡수해 불안정해지면서 분열하는 것을 뜻한다. 포켓볼의 흰 당구공이 중성자라면 뭉쳐있는 공들은 우라늄인 것이다. 흰 당구공이 부딪히자 뭉쳐있던 공들은 쨍 하고 흩어진다.
기존의 원자력발전소 방식이 이에 해당되며, 원자로 내부에 핵분열을 일으켜서 열에너지를 얻고 이를 증기를 발생시키는데 쓴다. 이 때 방사선도 같이 방출된다. 또한, 수명을 다한 농축 우라늄을 처리할 때 그 폐기물에서도 막대한 방사선이 나온다(방사능 폐기물). 그렇기에 늘 골칫거리가 되어 왔다. 원자력발전소의 더 큰 문제는 체르노빌이나 후쿠시마 원전 사고처럼 초대형 폭발로 이어질 수 있다는 것이다. 핵분열 시 뱉어져 나오는 중성자가 또 다른 우라늄에 흡수되면서 자동 연쇄 분열반응을 일으켜버리기 때문에 폭발이 한 번 시작되면 제동이 어렵다는 치명적인 단점을 가지고 있다.
  
핵융합은 가벼운 수소 원자핵(이중수소와 삼중수소)이 고온고압(최소 1억도씨) 상태로 결합하여 더 무거운 헬륨 원자핵이 되는 과정이다. 태양, 초신성의 핵융합과 같은 원리다. 핵분열 방식과 달리 수소 원료는 바닷물 등 어디서든 쉽게 구할 수 있는 무한 자원이다. 또한, 방사능 피해를 최소화할 수 있으며, 연료 주입을 멈추면 핵융합 반응은 즉시 멈추기에 연쇄 반응에 의한 대형 사고 위험이 없다. 따라서, 차세대 청정 에너지원으로 각광을 받고 있는 것이다.
다만 아직까지는 인간이 통제 가능한 기술에 도달하지 않은 것으로 알려져 있다. 빌게이츠에 따르면 폭발/붕괴 사고에 대한 안전성이 완벽히 보장되면서 효율성을 실현 중인 콤팩트한 핵융합 발전소를 개발 중이며, 빌게이츠 외에도 제프조제스(아마존), 샘 알트먼(오픈AI) 등 저명한 빅테크 기업가들도 이미 투자에 뛰어들었는데, 특히 인공지능을 접목하므로써 기술적 한계를 빠르게 극복하고 있는 중이라 한다.

핵무기의 경우, 1945년 미국이 터뜨린 히로시마/나가사키 '원자폭탄'이 핵분열 방식에 해당된다. 2차대전 이후 오펜하이머는 인류가 핵무기 개발을 멈춰야 한다고 목소리를 냈지만, 루즈벨트는 소련을 경계하면서 냉전 체제까지 무기경쟁을 이어나갔다. 곧 미소 양국에서 핵융합 방식의 '수소폭탄'을 개발하기에 이르렀는데, 소련 측 과거 영상자료를 보면 폭발 규모가 원자폭탄의 1천배라 한다. (핵융합은 고온고압이 반드시 필요한데, 수소폭탄 내에 우라늄 핵분열을 일으켜 고온고압 상태를 만드는 방식이 적용되었다. 즉, 핵분열의 기폭제 역할로 핵융합을 일으키는 셈이다.)