[목차] 核分裂 == nuclear division (생물학) == [[세포]] 분열과정의 핵분열. 하나의 세포가 스스로를 복제해 둘로 나눠지는 과정에서 세포핵이 먼저 둘로 나눠지는데, 이를 핵분열이라 한다. 당연히 세포에 핵이 있어야 핵분열을 하므로 진핵세포의 분열에서만 볼 수 있다(유사분열). 원핵세포는 그런 거 안 한다. 다음 항목인 핵분열과 이름은 똑같지만 이건 세포핵의 분열이고 다음 것은 원자핵의 분열. 서로 아무런 관계도 없으며 영어로는 단어 자체가 다르다. 발견은 생물학의 세포핵분열이 먼저이며, 물리학자들이 나중에 원자핵분열을 발견해 이름붙일 때 세포핵분열의 명칭을 참고했다는 이야기는 있다. 다만 참고만 했기 때문에 '분열'이 "division"과 "fission"으로 단어가 다르다. 우리말로는 둘 다 '분열'로 똑같지만. == nuclear fission (원자공학) == [include(틀:원자력 공학)] || [[파일:attachment/seonbok_2333858.jpg]] || ||[[핵융합]]과 핵분열 비교. || 처음 이를 발견한 사람은 독일의 과학자인 오토 한. 그는 이 공로로 1944년 [[노벨화학상]]을 받았다. 그전에 [[이렌 졸리오퀴리]]([[마리 퀴리]]의 장녀)와 [[프레데리크 졸리오퀴리]](마리 퀴리의 사위)가 핵분열 현상을 관찰하였으나, 원소를 검출하는 과정에서 실수를 범해서 핵분열 현상을 증명할 기회를 놓쳤다. 한 개의 무거운 [[원자핵]]이 두 개 또는 그 이상의 가벼운 원자핵으로 바뀌는 핵반응이다. 원자핵분열이라고도 한다. 이러한 원리를 이용하여 물을 끓여서 전기를 생산하는 것을 [[원자력]] 발전 이라고 한다. 착각해서는 안되는 것이 핵분열 에너지를 즉각 전기 에너지로 바꾸는 것이 아니라 핵분열에서 나오는 열 에너지로 물을 끓여서 [[증기 터빈]]을 돌리는 역할만 한다는 것이다[* 즉, '''물을 끓여 나온 수증기의 힘으로 터빈을 돌려 발전한다'''는 것 자체는 우리가 익히 아는 화력발전과 다를 바 없다. 고효율 연료를 찾다가 여기까지 손을 대게 된 것이다.]. 무거운 원자핵에서는 핵분열이 일어나면서 [[에너지]]가 방출되는데, 이것은 원자핵의 결합에너지 차이에서 발생한다. 원자핵의 결합에너지는 [[철(원소)|철]](Fe)에서 가장 크고 [[질량]]이 커질수록 감소하는 특성을 가지고 있기 때문에 질량이 큰 원자핵이 작은 원자핵 두 개로 핵분열하면서 두 결합에너지의 차이가 핵분열과 함께 방출된다. 철보다 무거운 원자핵은 항성의 핵융합으로는 생성되지 않고, 초신성 폭발로만 생성되기 때문에 핵분열 발전은 초신성 폭발 시 흡수된 에너지를 다시 꺼내 쓰는 것이라 볼 수 있다. 이 에너지의 차이는 핵분열 전후에 질량결손이 생기고 [[아인슈타인]]의 [[질량-에너지 동등성]]([[MC²|[math(E=mc^2)]]])으로 설명된다. 질량결손에 의해 생성된 에너지는 생성된 입자의 운동 에너지와 [[전자기파]](γ선)의 에너지 등이 된다. 이 에너지를 원자핵 에너지 또는 [[원자력]]이라고 한다. 예를 들어, 질량수가 A=230인 큰 [[원자핵]]이 질량수가 A=115인 작은 원자핵 두 개로 분열되는 경우 분열 전 후의 결합에너지는 각각 다음과 같다. 결합 에너지(B)=(핵자 당 결합 에너지) X (질량수A) X (입자수) 분열 전: A=230인 원자핵 1개: 결합에너지 B1 =7.63 X 230 MeV = 1755 Mev 분열 후: A=115인 원자핵 2개: 결합에너지 B2= 8.48 X 115 MeV X 2 = 1950 Mev 일반적으로 핵분열은 우라늄과 같은 무거운 원자핵에 느린 [[중성자]]를 충돌시켰을 때 중성자가 [[우라늄]] 원자핵 속으로 들어가 우라늄에 속한 전체 [[양성자]]와 중성자가 분열하여 핵분열이 일어난다. 따라서 핵분열을 위해서는 외부에서 원자핵으로 들어간 중성자와 같은 입자가 필요하다. [[캘리포늄]]-252의 경우 외부 중성자가 필요없는 자발적 핵분열을 해, [[훌륭한 단백질 공급원이죠|좋은 중성자 공급원으로 사용된다.]] 자세한 내용은 항목 참조. [[양성자]]도 중성자와 질량은 같지만, 양성자로 핵분열이나 연쇄반응을 촉발시키는 것은 쉽지 않다. 양성자는 양전하를 띠고 있으므로 전기적인 반발력 때문에 다른 양성자와 충돌을 잘 안 하기 때문. 그러나 입자가속기로 양성자에 높은 에너지를 걸어 날려보내면 양성자끼리도 충돌해 핵분열을 일으킬 수 있다. 니켈이나 철 정도의 원자량을 갖는 원소라면 감마선 방출과 원소의 변동도 관찰된다. 악틴족처럼 원자량이 큰 원소라면(88번 이상) 중성자 핵분열과 동일한 핵반응이 일어날 것으로 추측된다. 핵분열이 지속적으로 이루어지면 일정 기간동안 에너지를 지속적으로 얻을 수 있다. 이를 위하여 연쇄 반응이 필요하다. 무거운 원자핵이 가벼운 원자핵으로 쪼개지는 핵분열은 [[원자핵]]의 물방울 모형으로 설명할 수 있다. 물방울이 작은 입자와 부딪쳐 들떠 있으면 여러 형태의 진동을 하다가 물방울이 깨져서 분열이 일어난다. 일반적으로는 자연에서 구할 수 있는 원소 중 무거운 원소인 [[우라늄]]을 사용한다. [[핵무기]]는 이 원리를 이용해서 강력한 에너지를 발생시키지만 최악의 경우 전체 질량의 1%정도, 아무리 효율이 높아도 2~30%정도만 에너지로 변환시키는게 한계. 나머지는 핵분열로 발생하는 에너지의 방출에 못이겨 흩어지게 되며, 이 때문에 폭발 후 상당히 넓은 범위에 분열물질이 흩뿌려진다. 흔히 말하는 낙진은 화구에 말려들어간 토양 및 구조물의 파편, 그리고 화재로 발생한 재들이 버섯구름과 함께 고공으로 올라갔다가 바람을 타고 광범위하게 흩어지는 것인데, 바로 이 낙진 속에 이 흩어진 분열물질들이 포함된다. 현재 인류가 실용적으로 얻을 수 있는 [[에너지]]원 중 태양에서 온 것들(태양열, 바람, 물의 순환, 고대 생물의 시체 등을 이용하는 에너지)와 전혀 관련 없는 에너지 중 [[원자력]]과 지열이 핵분열과 관련된 에너지이다. 원자력은 명백하며, 지열은 지구를 이루는 원소 중 불안정한 동위원소들이 안정한 물질로 붕괴하면서 나온 에너지가 누적된 데서 기인한다. 여담으로 생물학의 이분법에서 이름을 따왔다고 한다. 핵분열을 발견한 마이트너가 연구 결과를 공개할 때 그 자리에 참석한 생물학자에게 세포가 2개로 분열하는 것을 무엇이라 부르는지 물어보았고, 이분법(binary fission)의 fission이라는 명칭을 따서 이름붙였다고 한다. [[분류:원자력공학]]