1-3. 결합 에너지 — 핵을 쪼개거나 합치면 에너지가 나온다

지난 절에서 우리는 원자핵을 붙잡아두는 비밀 — 강한 핵력 — 을 알아봤어. 자연에서 가장 강한 힘이 양성자와 중성자를 꽉 붙잡고 있다는 것을 배웠지. 이번에는 이 "꽉 붙잡고 있는 힘"에서 놀라운 것이 튀어나온다는 이야기를 해줄 거야. 바로 에너지. 태양이 빛나는 이유이자, 원자력 발전소가 전기를 만드는 비밀이야!

🔍 [1단계] 무슨 문제지? — 태양은 무엇을 태우고 있을까?

이런 적 있지 않아?

캠프파이어를 해본 적 있어? 나무를 태우면 열과 빛이 나오잖아. 그런데 나무는 결국 다 타서 재가 돼. 모닥불은 몇 시간이면 꺼져.

자, 이제 하늘을 올려다봐. 태양은 매일매일 어마어마한 열과 빛을 쏟아내고 있어. 그것도 46억 년 동안 쉬지 않고! 그리고 앞으로도 약 50억 년은 더 빛날 거야.

태양은 대체 무엇을 "태우고" 있는 걸까?

19세기 과학자들은 이 질문에 머리를 싸맸어. 만약 태양이 석탄으로 만들어져서 타고 있다면? 계산해보니 태양 크기의 석탄 덩어리는 고작 5,000년 만에 다 타버려. 그건 인류 문명의 역사보다도 짧잖아!

나무? 기름? 그 어떤 화학 반응도 태양이 수십억 년 동안 빛나는 것을 설명할 수 없었어.

이 수수께끼의 답은 20세기에 와서야 밝혀졌어. 그리고 그 답은 원자핵 안에 숨어 있었지.