일단 북한은 관영매체의 공식 발표를 통해 이 시험이 성공적으로 진행됐다고 주장했다.
또 "이번 시험을 통하여 우리는 새롭게 개발된 시험용 수소탄의 기술적 제원들이 정확하다는 것을 완전히 확증하였으며 소형화된 수소탄의 위력을 과학적으로 해명하였다"고 주장했다.
여기서 주목되는 점은 북한의 공식 발표 문구가 교묘하게 짜여 있으며 실전 무기로 사용될 수 있을 정도의 폭발력을 지닌 수소폭탄 실물을 시험했다고 적시하는 내용은 어디에도 나와 있지 않다는 점이다.
북한의 이번 핵무기 시험은 규모 5.1 수준의 인공지진을 일으킨 것으로 확인됐다. 이는 통상 본격적 수소폭탄의 위력보다는 낮고, 일반적 원자폭탄 수준이다.
이런 정황을 종합하면, 북한이 터뜨린 것이 다단계 열핵폭탄(multi-stage thermonuclear bomb)으로 불리는 본격적 수소폭탄의 실물은 아닌 것으로 보인다.
북한이 다단계 열핵폭탄의 전 단계 수준인 '증폭핵분열탄' 시험을 했거나, 설령 다단계 열핵폭탄을 개발했더라도 실물을 쓰지 않고 작동 여부를 확인하기 위해 의도적으로 폭발력을 낮췄을 개연성이 있다.
북한이 공식 발표에서 '새롭게 개발된 시험용 수소탄의 기술적 제원들이 정확하다는 것을 완전히 확증'했다고 쓴 부분이 이런 면에서 주목된다.
물론 수소폭탄 시험을 했으나 발표와 달리 성공하지 못했을 가능성도 배제할 수 없다.
북한이 실시한 실험이 정확히 어떤 것인지, 또 실험이 성공했는지 실패했는지 등은 북한 주변에서 채집되는 방사성 핵종 등 추가 정보를 근거로 보다 정확한 판단이 나올 것으로 전망된다.
◇수소폭탄의 원리
본격적인 수소폭탄(다단계 열핵폭탄)은 (1) 고농축 우라늄 235나 플루토늄 238을 쓰는 일반 원자폭탄을 일종의 기폭장치로 삼아 엄청난 고온·고압을 발생시키고 (2) 이를 이용해 중수소와 삼중수소 등의 핵융합 반응을 일으킴으로써 더욱 에너지가 높은 고속 중성자를 만들어 내서 (3) 이를 둘러싼 우라늄 238까지 핵분열을 시키는 세 단계를 거친다.
'핵분열'→'핵융합'→'핵분열'의 3단계를 거치는 것으로, 이론상으로는 이런 단계를 반복해서 얼마든지 위력이 큰 무기를 만들 수 있다.
흔히 오해하는 것과 달리, 핵융합에서 나오는 에너지 자체가 수소폭탄의 위력에 미치는 영향은 미미하다. 에너지의 대부분은 다단계로 진행되는 핵분열에서 나온다.
천연 우라늄의 대부분을 차지하는 우라늄 238은 느린 중성자로는 핵분열을 일으키지 않지만, 핵융합으로 생기는 고속 중성자로는 핵분열을 일으킬 수 있다. 수소폭탄에 핵융합 단계가 반드시 필요한 이유는 이런 방식으로 핵분열의 효율을 비약적으로 높이기 위한 것이다.
◇증폭 핵분열탄
이런 본격적 수소폭탄의 전 단계에 해당하는 것이 '증폭 핵분열탄'이다. 이는 핵융합 반응으로 핵분열의 효율을 높이되 다단계 폭발까지는 시키지 않는 것이다. 순수한 핵분열탄(원자탄)보다 효율이 훨씬 높으면서도 부피나 무게는 비슷한 수준으로 유지할 수 있다.
북한이 "소형화된 수소탄의 위력을 과학적으로 해명"했으며 "안전하고 완벽하게 진행된 이번 시험용 수소탄시험은 주위 생태환경에 부정적 영향도 주지 않았다는 것이 확인되었다"고 주장한 것도 이번 시험이 증폭핵분열탄일 개연성을 시사한다.
<연합>