핵무기

핵무기의 진보

핵무기는 전략·전술적 측면에서 최우선 과제로 채택되어 개발되었고 발전되어 왔다. 관심의 대상은 특히 핵탄두의 파괴력과 CEP에 있었고, 재래식 방공체제나 조기경보체제가 상대적으로 약화되는 시점에서 볼때 중대한 의미를 가졌다.
핵탄두의 경우 히로시마에 투하되었던 원자폭탄의 파괴력을 기준으로 하는데 그 폭발력은 20㏏급이었다. 현재의 핵탄두는 핵분열·융합형으로, 소련의 SS-9가 단일 핵탄두로서는 최대규모인 20~25Mt급인데, 이것은 기준원폭과 비교할 때 무려 1,000~1,250배에 상당하는 위력을 가지며, 미국의 타이탄형은 5~10Mt급이다.
폭발력의 비약적 진전과 함께 MIRV화가 이루어졌다. MIRV화란 1기의 운반수단에 수발에서 수십발 의 핵탄두가 탑재되어 대기권 돌입과정에서 각각 정해진 개별목표를 향해 분리 돌입하는 '다탄두 각개목표 재돌입화'로서, 핵탄두는 1Mt급으로 축소되었으나 통상 1운반체에 10발씩 탑재된다고 볼 때 전체적인 파괴력 규모는 실제로 증가된 것이다. MIRV화는 동시에 복수 이상의 목표를 공격할 수 있고, 투사중량(Throw weight)의 감소로 CEP가 크게 향상되었으며, 1운반체 1탄두에 대비한 재래식 방어·경보 체제를 무력화시켰다. 예컨대 핵탄두의 파괴력은 지형적인 영향을 많이 받는데 MIRV화로 동일 목표에 대한 각개 돌입으로 그 영향을 최소화할 수 있다는 것이다.
CEP(Circular Error Probability)란 일정한 수의 미사일을 발사했을 때 목표지점에 도달한 반수 이상의 착탄범위를 원으로 표시하여 반경 m로 환산한 명중 오차 정밀도를 말한다. 1960년 ICBM의 CEP는 400m 수준이었으나 미국의 미니트맨 Ⅲ형에 탑재되는 최신형탄두 Mk/2A가 220m, 피스키퍼(Mx 미사일)는 90m로 향상되었으며, INF인 미국의 퍼싱Ⅱ형은 불과 30m에 이르는 진전을 보였다. 구소련의 경우 SS-19가 300m로 미국에 비해 뒤지고 있으나, INF인 SS-20의 경우 정밀도가 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다.
전략공격 목표에 관해서 하드타깃과 소프트타깃이란 용어가 사용되는데 전자는 ICBM 기지나 군사기지·시설물 등 견고한핵분열을 대응 방어체계를 갖추고 있는 목표물을 뜻하고, 후자는 방어시설이 약하거나 없는 대도시·공업중심지 등 공격자의 손실이 적게 예상되는 목표물을 가리킨다.

핵분열을 이용한 핵무기

가장 대표적인 핵무기는 핵분열을 이용한 것이다. 이 경우에 핵분열 물질로는 보통 우라늄과 플루토늄이 사용된다. 우라늄-235나 플루토늄-239 등이 쉽게 핵분열을 일으키고, 이들을 임계 질량 이상으로 모으면 연쇄 반응이 폭발적으로 일어나는 것을 이용한 것이다. 이를 원자 폭탄이라고 한다. 예를 들어, 농축도 93.5%인 우라늄-235의 임계질량은 크기로 따지면 핸드볼공 정도의 크기(약 17cm)에 해당한다. 이때 핵분열에 의한 폭발은 일반적인 화학반응이 따르는 질량보존 법칙과 에너지보존 법칙이 적용되지 않고, 아인슈타인의 특수상대성이론에 따라 우라늄의 미미한 질량 변화로부터 막대한 에너지가 발생하면서 연쇄 반응을 일으키게 된다.
핵무기의 기폭 방법에는 포신형(Gun type)과 내폭형(Implosion type)이 있다. 포신형은 원통 속에 임계량의 우라늄을 2개로 나누어 넣고, 화약의 힘으로 한쪽 우라늄 조각을 다른 쪽 우라늄 조각에 합쳐 임계상태가 되도록 하여 폭발이 일어나게 한다. 반면, 내폭형은 플루토늄 같은 핵분열 물질을 공 모양으로 내부에 배치하고, 주위를 폭약으로 둘러싼 후, 한꺼번에 폭약을 폭발시켜 순간적으로 고르게 압력을 가함으로써 임계상태에 도달하도록 유도한다.

핵융합을 이용한 수소폭탄

보다 큰 에너지를 얻기 위해서는 핵융합 반응을 이용한다. 핵분열 폭탄을 이용하여 중수소나 삼중수소, 리튬 등을 순간적으로 가열/압축하여 핵융합 반응을 일으킨다. 이 원리를 이용한 수소 폭탄은 원자 폭탄의 수 백배 이상의 파괴력을 지닌다.

기타

그밖에도 여러 종류의 핵무기도 있다. 핵무기 주위를 적당한 물질(코발트나 금) 등으로 감싸서 방사능 낙진의 양을 늘리는 ‘Salted’ 핵무기들도 있다. 그리고 고속중성자를 이용, 생물 살상에 쓰이는 중성자 폭탄도 있다.

전술핵

전술핵은 위력이 킬로톤 이내인 전술 무기이다.
이는 매우 효율성, 경제성이 있는 전투 수단이다.
재래식 대포로 발사할 수 있는 최초의 전술핵은 미국이 50년부터 개발을 시작해 1953년 5월 25일 첫 발사실험을 한 'Mk9'라는 핵폭탄이다. Mk9는 280mm 직사포로 발사되며, 전장에서 핵무기가 사용될 가능성이 있음을 보여준 전술핵의 효시다.

전략핵

전략핵은 적의 영토 혹은 국가 기반, 대도시를 파괴할 목적으로 사용되는 핵무기로 핵탄두를 탑재한 대륙간 탄도 미사일(ICBM)과 잠수함 발사 탄도 미사일(SLBM)이 있다.
공중 발사 순항 미사일도 있다.

핵무기와 원자로

핵무기(핵폭탄, 원자폭탄)와 원자로는 모두 우라늄의 핵분열에서 나오는 에너지를 이용한다. 천연우라늄에는 여러 가지 동위원소가 있는데, 이 가운데 대표적인 것인 우라늄-235와 우라늄-238이다. 천연우라늄의 약 0.7%를 차지하는 우라늄-235는 스스로 핵분열이 가능한 반면, 천연우라늄의 약 99.3%를 차지하는 우라늄-238은 스스로는 핵분열이 불가능하다. 그리고 핵분열 반응의 재료에 스스로 핵분열이 가능한 우라늄-235가 얼마나 포함되어 있느냐에 따라, 핵분열 반응이 원자력발전에 이용되기도 하고 무기개발에 이용되기도 하는 것이다.
핵무기는 우라늄-235가 90% 이상 고농도로 농축되어 있어, 순간적으로 수많은 핵분열이 일어나며 폭발한다. 이에 비해 원자력발전은 원자로에 우라늄-235가 3~5%만 농축되어 있어서 핵분열 서서히 진행될 수 있는 것이다.
원자력발전과 핵무기의 또 다른 중요한 차이는 연쇄반응에 대한 통제가 가능하냐 하는 점이다. 원자로는 핵분열 연쇄반응을 자유롭게 조절하기 위해 중성자를 잘 흡수하는 제어봉을 이용하며, 전원이 끊겨 작동이 불가능한 경우에도 제어봉에 의해 자동으로 정지시킬 수 있다. 원자로는 이밖에도 고농도 붕산수를 냉각수에 주입해 핵분열 연쇄반응을 조절할 수 있다.

미국

2010년 5월 3일 미국은 실전 배치돼 있는 장ㆍ단거리 핵탄두가 5,113기(2009년 9월 기준)의 핵무기를 보유하고 있다고 밝혔다. 미국과학자연맹(FAS)은 사용가능한 것 모두 합치면 실제 미국의 전체 핵 보유고는 1만여기에 달할 것으로 추정하고 있다.

러시아

소련은 미국을 대항하기 위하여, 재래식 무기 이외에도 1949년에 원자 폭탄을 만들었고 1953년에는 수소 폭탄을 만들었다. 1961년에는 세계에서 가장 강력한 핵무기 차르 봄바를 만들었다.

영국

1952년 호주 몬테벨로 섬에서 원자폭탄 실험에 성공하고 1957년에 수소폭탄의 실험에 성공했다.

프랑스

결국 프랑스는 1960년 2월 알제리(당시 프랑스 영토)에서 원자폭탄 실험 1968년 수소폭탄 실험 성공했다

조선민주주의인민공화국

조선민주주의인민공화국은 2003년 1월 10일 핵개발을 서로 하지 않는 일명 NPT 탈퇴 이후 꾸준히 핵개발을 시도해 2016년 1월 6일 수소폭탄 실험에 성공하고, 2017년 9월 8일 수소폭탄 개발까지 되어 있다고 발표하였다.그러나 주위 나라들의 반발 또한 거세지고 또한 유엔 안전 보장 이사회 결의를 위반해 사회적으로 고립 되고있는 추세이다.

이스라엘

이스라엘은 약 300개의 핵탄두를 보유하고
있는것으로 알려져있다.

인도

인도는 핵확산방지조약(NPT)에 처음부터 현재까지 가입하지 않았다. 인도는 1962년 중국과의 국경분쟁, 1964년 중국의 핵실험 성공, 1965년 인도-파키스탄 전쟁을 거치면서 핵이 필요하다는 결정을 내렸다. 이후 개발이 잠시 중단되었다가 파키스탄 역시 핵개발을 추진함에 따라 인도 역시 1998년부터 개발을 재개했다. 2006년 미국과 원자력 협정을 체결하면서 핵확산방지조약(NPT) 미가입국이지만 핵을 가지고 있는 나라가 되었다.

파키스탄

냉전 시대에 미국과 동맹이었으나 인도-파키스탄 전쟁을 겪으며 동맹이 약화됐고 파키스탄이 이때부터 핵개발을 시작했다. 미국은 초기에 반대했으나 1980년대 소련의 아프가니스탄 침공이 있자, 암묵적으로 개발을 용인했다. 소련이 철수하자, 미국이 다시 제재를 가했으나 이미 핵 기술은 충분히 개발된 상태였고 현재 파키스탄은 핵무기를 가지게 되었다.

과거 핵보유 국가

남아프리카 공화국
 카자흐스탄(개발 당시  소련)
 벨라루스(개발 당시  소련)
 우크라이나(개발 당시  소련)

과거 핵개발 시도 국가

1970년 대한민국은 대통령 박정희가 비밀리에 핵개발을 시도했던 적이 있었지만 현대에 들어와 비핵화를 견지하고 있다. 비공식적으로 ‘현재 핵무기를 갖고 있지는 않으나 핵개발 능력을 지닌 나라’로 분류되어 있다. 2013년 한미 원자력 협정이 끝나면 핵연료 활동이 중지되며 규정에 따라 미국의 동의가 있어야 가능하게 된다.
2010년 11월 북한의 우라늄농축시설 발표에 대처 방안으로 대한민국의 국방부장관은 美전술핵 한국 재배치도 검토 할 것이라 밝혔다. 대한민국은 현재까지 핵무기 보유 시도 국가로 되어 있으나 한미간 긴밀히 협의를 통한 철저히 준비할 계획이라 강조했다. 한미 원자력 협정을 앞두고 있다.
 독일(개발 시도 당시  나치 독일) 
 일본(개발 시도 당시  일본 제국) 
 중화민국
 브라질
 아르헨티나
 알제리
 리비아
리비아는 핵확산방지조약(NPT)에 가입하고도 핵 개발을 추진했다. 파키스탄이 제공한 기술이 바탕이 되었다. 2003년 국제사회의 압력에 굴복해 개발을 포기했다.

핵개발 시도 국가

이란
 시리아
 사우디아라비아 
 미얀마