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일본의 핵 잠재력
https://www.jnfl.co.jp/en/business/uran/ Uranium Enrichment | Business - JNFLUranium Enrichment | Business - JNFLwww.jnfl.co.jp일본 JNFL(Japan Nuclear Fuel Limited)은 롯카쇼에 있는 우라늄 농축 공장에서 연 1,500ton-SWU/yr의 생산 용량을 가지는 우라늄 농축 공장을 보유중임. 물론 이 시설의 원심 분리기간 연결(캐스케이드)은 저농축 우라늄 생산에 적합하게 되어 있겠지만 (고농축 우라늄의 생산에 최적화된 원심분리기 간의 연결(캐스케이드)이 따로 있음.) (https://www.jnfl.co.jp/en/business/uran/) 이 연결을 고농축 우라늄 생산에 적절하게 바꾸기만 하면 무기급 고농축 우라늄 생산이 가능하다고 봄. 롯카쇼의 농축 시설에는 150ton-SWU/yr의 우라늄 농축 라인이 7개 있고 추가로 450ton-SWU/yr의 우라늄 농축 라인이 있는 걸로 추정됨. 저 농축시설의 분리작업량이 1,500,000kgSWU/yr이고, 1년에 천연 우라늄에서 25kg의 무기급 고농축 우라늄을 생산하는데 필요한 분리작업량이 대략 5,000kgSWU/yr임. 1,500,000÷5,000하면 300 나오고 출처:(https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://isis-online.org/uploads/conferences/audio-video/separative_work_October_30_2014_-_5-2.pdf&ved=2ahUKEwixiNaWs4SOAxVWdPUHHXx2L_IQFnoECEoQAQ&usg=AOvVaw0bBQhyv_gDs4QvEl602yms) 이 300에 25를 곱하면 이론상 1년에 무기급 우라늄이 7,500kg이나 뽑혀 나올 수 있는거임. 즉 "천연우라늄이 끊이지 않고 공급된다면" 한달에 무기급 고농축 우라늄 625kg, 1년에 무기급 고농축 우라늄 7.5톤을 뽑아낼 수 있고 이는 1년에 원시적인 우라늄 내폭형 폭탄 300발을 생산할 수 있는 양임. 물론 이건 이론적으로만 아주 대충 따진거고 실제로 들어가면 1년에 생산되는 고농축 우라늄 양은 위 예상과 다르게 크게 오차가 발생할거임. 일본의 우라늄 농축 능력은 이 정도고, 일본의 재처리 능력을 알아보면 (https://www.jaea.go.jp/english/04/tokai-cycle/02.htm) (https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-g-n/japan-nuclear-fuel-cycle) 도카이에 있던 Tokai Reprocessing Plant(TRP)가 있음. 현재는 가동이 중지된 상태임. 이 시설은 핵무기 보유 국가라면 필수적으로 갖추는 PUREX 공법을 사용하는 재처리 시설이었음. 이 PUREX 공법은 사용후 핵연료에서 우라늄과 플루토늄을 분리하는 기술로 핵무기에 사용할 플루토늄 생산에 필수적인 기술임. 도카이에 위치한 JNC(현 일본원자력에너지개발기구)는 퓨렉스(PUREX) 기술을 이용하여 연간 90톤 규모의 시범 재처리 공장을 운영했었음. 이 공장 은 1977년부터 2009년 초 최종 배치까지 1,140톤의 사용후핵연료를 처리했다고 함. 이 도카이 재처리시설을 이어서 롯카쇼 재처리 시설이 건설됨. 일본전력회사연합회(FEPC)에 따르면, 이 재처리시설은 연간 800톤의 사용후핵연료 처리가 가능함. 이 시설은 1993년부터 건설이 시작되었지만 현재 최소 2027년까지 가동 연기가 된 상태임. (https://fissilematerials.org/blog/2024/08/rokkasho_reprocessing_pla_3.html) 롯카쇼는 도카이에서 사용하던 PUREX 공법에서 핵확산 저항성이 살짝 강화된 COEX라는 공법을 사용함. "롯카쇼 재처리 공장은 회수된 우라늄과 분리된 플루토늄을 탈질하기 전에 결합하는 플루토늄-우라늄 공동 추출 기술을 채택했습니다. 이 공정을 통해 플루토늄은 공정 마지막 단계에서 우라늄-플루토늄 혼합 산화물(MOX)로 회수되므로 플루토늄 자체가 단독으로 회수되는 일이 없습니다." (https://www.jnfl.co.jp/en/business/reprocessing/) 롯카쇼 공장은 플루토늄의 단독 분리를 하지 못한다는 것임. 물론 시간과 자원만 충분하다면 플루토늄만 순수하게 분리가 가능하긴 함. 그리고 일본이 핵무장할때 굳이 롯카쇼를 사용하거나 가동 중지한 도카이 핵재처리 시설을 쓸 필요가 없는데, 그 이유는 일본의 플루토늄 재고량이 2023년 기준 44.5톤이고, 일본 내에서 보관중인 플루토늄의 양이 무려 8.6톤이나 됨. 물론 이 플루토늄은 Pu-240 함량이 높아 장기간 보관할 핵무기에 쓰이기에는 적합하지 않은 원자로급 플루토늄이긴 하지만 이걸 가지고도 충분히 신뢰성이 높은 핵무기를 만들 수 있음. 원자로급 플루토늄으로 핵무기를 제작하는 것에 대한 자세한 이야기는 아래 링크에 써둠. https://m.dcinside.com/board/war/4326396 (수정)원자로급 플루토늄으로 핵무기를 만들 수 있는가? - 군사 마이너 갤러리 출처:https://npolicy.org/greg-jones-americas-1962-reactor-grade-plutonium-weapons-test-revisited/ Greg Jones: Americas 196m.dcinside.com 그리고 일본은 열핵폭탄(수소폭탄)연구에도 큰 장애물이 없을 듯 한데, 일본에는 레이저와 이를 이용한 레이저 핵융합을 연구하는 세계적으로 유명한 오사카 대학교의 레이저공학연구소 (Institute of Laser Engineering)가 있음. 2008년에 일본 오사카대 레이저에너지학연구소(ILE)가 한국원자력연구원에 레이저 핵융합 연구가 가능한 1kJ 급 고에너지 레이저 시설인 GEKKO IV를 기증해줬을 만큼 일본은 선진적인 레이저 핵융합 연구 능력을 보유중임. (근데 여담이지만 기증받은 GEKKO IV 시설이 현재는 한국원자력연구원 창고에서 잠자고 있다는 증언을 여러번 들었음...) ILE에서 보유중인 레이저인 GEKKO-XII는 1983년에 건설된 대형 Nd:glass 레이저 시스템으로 전세계에서 몇 안되는 대규모 레이저 시설임. (https://lf-lab.net/en/introduce/device/) 비교적 최근(2003년)에는 LFEX라는 역시나 그 당시 세계에서 몇 안되는 페타와트급 레이저를 추가로 만들었음. 왜 레이저 핵융합이 열핵무기(수소폭탄)과 연관 있냐고? 레이저 핵융합의 원리가 열핵폭탄(수소폭탄)의 작동 방식이랑 거의 똑같음. 열핵폭탄의 내부 구조는 다음과 같음. 열핵무기 안의 1차 핵분열탄이 폭발할때 나오는 에너지의 70%이상이 연X선(빛)의 형태로 존재하는데, 이 연X선이 위 사진과 같이 2차 핵융합폭탄의 겉부분을 엄청난 온도로 가열해 순식간에 증발시킴. 이렇게 순식간에 증발된 기체는 로켓처럼 작용해 안쪽으로 향하는 엄청난 압력을 만들어냄. 이 압력으로 핵융합 연료를 초고밀도로 압축하고 가열해 열핵융합 반응을 일으키는게 열핵폭탄이고, 이런 핵융합 방식을 관성가둠 핵융합이라고 함. 매우 강력한 레이저(빛)를 이용해 물질의 표면을 순간적으로 가열/증발시킬 수 있기 때문에 레이저로도 열핵폭탄에서 일어나는 것과 같은 관성 가둠 핵융합을 일으킬 수 있음. 이 관성 가둠 핵융합은 3가지 방식이 있는데 열핵폭탄의 작동 원리와 거의 똑같은 indirect drive(간접 구동), direct drive(직접 구동), fast ignition(고속점화)가 있는데 간접 구동 방식의 실험은 핵보유국 아니면 못하는걸로 알고있고, 일본은 직접 구동과 고속점화를 연구중이라 알고 있음. 간접구동을 제외한 나머지 두가지 관성가둠핵융합 방식중 제일 열핵폭탄과 가까운 방식은 직접 구동이라고 함. 열핵폭탄과 가까운 정도는 열핵폭탄>=간접 구동>직접 구동>고속점화 순임. 이 직접 구동과 고속점화 분야에서 일본은 세계적인 수준의 연구를 하고 있음. (요즘은 고속점화를 주로 연구하고 있는 듯 한데 잘 몰?루) 물론 이 레이저 핵융합 연구들이 핵개발을 위해서 진행되는게 아니고 레이저 핵융합 발전소를 위해 연구되고 있는거긴 함. 이런 능력을 종합적으로 따져봤을때 일본은 보유한 8.6톤의 플루토늄 재고를 이용해 매우 빠르게 첫 핵무기를 얻을 수 있고 핵무기의 소형화에 필수인 증폭핵분열탄과 열핵무기 연구개발에 필요한 장비와 자원을 갖추고 있어서 열핵폭탄 설계도 매우 빠르게 진행 가능할 것으로 판단됨. 거기에 바로 ICBM으로 용도변경은 불가하겠지만 피스키퍼 ICBM과 사양이 유사한 엡실론 고체연료 우주발사체, 당연히 ICBM용으로 전용하긴 힘들지만 하야부사 소행성 탐사 미션에서 얻은 재돌입체 개발 노하우도 있고, 사거리 1500km의 12식 능력향상형 순항미사일도 개발중이고, 고속 활공탄(극초음속 활공탄, HGV)도 있고, 탄도탄도 개발중이니 투발능력 또한 갖추는중이라고 볼 수 있음. 이래서 일본이 "드라이버만 돌리면 핵무장 가능한 국가" 라고 불릴만 하다고 생각함. 물론 첫 핵무기를 이러한 투발수단들에 결합하는데는 핵무기 소형화 및 무장통합 시험으로 인해 추가적인 시간이 소요될 것이긴 함. 일단 알아본건 이정도인데 틀린 내용이 있으면 지적 환영함. - dc official App
작성자 : Anthrax836고정닉
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