달에 핵무기를 발사하면 어떻게 될까

우주에 군사 기지를 건설하겠다는 계획은 SF 세계 뿐 아니라 현실에도 존재한다. 밤하늘에 뜬 달에 군사 기지를 세워진 경우 발생할 수 있는 달에 핵무기를 발사하는 시나리오도 생각해볼 수 있다. 달에 핵무기를 발사하면 어떻게 될까.

냉전 시대 달은 우주 개발 목표로 달에 군사 기지를 건설한다는 계획도 존재했다. 달에 건설된 군사 기지에 대항하기 위해 미 공군은 심각하게 달에 핵무기를 발사하면 어떤 영향이 있을 수 있을지 연구를 실시했다.

지금까지 사용된 핵무기 중에서도 최강의 위력을 가진 차르봄바는 TNT 환산으로 100메가톤으로 이런 초강력 핵무기를 달에 발사할 경우를 생각해보자. 달에 발사한 핵무기는 충격파에 의해 방사성 금속 핵 내부에서 핵분열 반응을 일으켜 1억 도에 달하는 고온 플라즈마가 발생한다. 1초 뒤에는 핵융학 반응이 시작된다.

간단하게 말하면 핵무기 내부는 우주에서 가장 뜨거울 것이다. 핵융합 반응이 생긴 불과 10밀리초 이후에는 핵무기 외면이 녹기 시작해 핵폭발이 발생한다. 여기까지 반응은 지구상에서 사용되는 핵무기와 다르지 않다. 하지만 달에 핵무기를 발사하는 경우 대기가 존재하지 않는다는 차이가 있다. 만일 지구상에서 폭발시켰을 경우라면 이번에 상정한 100메가톤급 핵무기는 반경 50km 이내 물체를 태워버릴 수 있다.

한편 달에선 대기가 없기 때문에 연소에 소비되는 산소가 존재하지 않는다. 또 달은 거듭되는 운석 충돌에 의해 생긴 규산염 바위와 금속, 아주 작은 수분 밖에 없기 때문에 불타는 물체도 존재하지 않는다.

따라서 100메가톤급 핵무기가 달에서 폭발한 경우 연소가 확산하지 않는다. 하지만 방출열에 의해 50km 이내에 존재하는 생물이 모두 죽는다고 여겨진다. 또 지구상의 경우 핵폭발에 의해 생기는 플라즈마가 대기압에 의해 제지되는 현상이 발생한다. 플라즈마가 대기권에까지 도달하면 플라즈마 주위에서 압축된 공기가 분출되어 충격파가 발생한다. 이 충격파가 중위 건물을 붕괴시키거나 생물 장기를 파열시킬 정도 큰 소리를 만들어내는 등 핵폭발의 가장 파괴력 있는 현상이다.

하지만 달에는 대기가 없기 때문에 핵폭발에 의한 충격파가 발생하지 않는다. 달에서 발생한 핵폭발은 고요함 속에서 그저 불덩어리가 급증하는 놀라운 현상이다. 이 불덩어리가 부풀어 오르는 모습은 안전한 거리라면 볼만한 가치가 있을지 모른다. 하지만 생물 DNA를 파괴하는 이온화 방사선을 감쇄해주는 대기가 존재하지 않기 때문에 안전 거리가 없다. 이 현상을 시야에 넣을 수 있는 위치 모두에 치명적인 방사선량을 받게 된다.

또 100메가톤급 핵무기는 달 자체에도 영향을 미친다. 폭발로 인한 에너지 중 10분의 1이 지지파로 변환되고 달은 진도7 상당 대지진이 발생한다. 달은 지구보다 훨씬 작기 때문에 핵무기가 어디에 떨어져도 달 전체가 흔들린다.

또 폭발한 곳에는 지름 1km 분화구가 형성되고 그 충격에 의해 1억㎥도 분진이나 바위가 주위에 확산된다.

달은 대기도 없는 데다 중력도 약하기 때문에 비산된 먼지나 바위 대다수는 우주 공간까지 나온다. 이렇게 만들어진 유성 대부분은 지구에 쏟아질 것으로 생각되지만 그 크기는 대부분 자갈 정도다. 오히려 인공위성이나 우주비행사, 우주정거장 등에 피해가 커질 전망이다.

또 지상에서 핵폭발은 엄청난 열에너지가 국소적이고 급격하게 개방되어 발생하는 상승 기류로 버섯구름이 형성되지만 달에는 대기가 없기 때문에 버섯구름은 발생하지 않는다. 한편 100메가톤급 핵무기가 폭발했더라도 달 궤도가 바뀌지는 않는다. 핵무기로 달을 치는 건 트럭에 입김을 불어 움직이려는 것과 같다. 핵무기가 달에 남기는 상처는 다른 분화구와 마찬가지 크기 분화구 정도다.

하지만 달에 있는 생물에게는 핵무기 영향은 상당하다. 폭발로 인해 방사능에 오염된 물질이 달에 쏟아진다. 하지만 이런 방사능 수준도 1년 뒤에는 우주선과 같은 수준으로 떨어진다.