지구를 둘러싼 방사능 띠‘ 반 알렌대’

1969년 7월 16일 아폴로 11호가 달에 착륙했습니다. 그 광경은 TV로 생중계 됐습니다. 저는 당시 중학교 1학년이었고 TV를 보고 있었습니다. 그 순간을 남기기 위해 카메라로 TV에 나오는 중계 장면을 열심히 찍었습니다. 그런데 나중에 필름을 현상해보니 사진에는 화면이 절반 정도씩만 찍혀 있어 무척이나 실망했습니다. 그런 사진이라도 보관하고 있었으면 지금 아주 귀중한 자료가 됐을 텐데, 당시엔 너무 실망한 나머지 버리고 말았습니다. TV가 1초에 30장씩 화면을 만들어내기 때문에 카메라노출을 1/30초보다 더 길게 주어야 화면이 제대로 찍힌다는 사실을 몰랐기 때문이었습니다.

그런데 아폴로 11호 달착륙을 조작이라 의심하는 사람들이 의외로 많은 것 같습니다. 첫 번째는 공기가 없는 달에서 성조기가 펄럭이는 모습인데, 그것은 일부러 그렇게 펼쳐놓았기 때문이고, 아마도 가장 큰 이유는 지구를 둘러싸고 있는 방사능 띠인반 알렌대를 우주선이 통과할 때 방사능에 피폭돼 사람이 죽기 때문이라는 것입니다.

결론부터 말씀 드리면 그럴 일은 없습니다. 일반적으로 반알렌대는 방사능대로 알려져 있는데, 이것은 뭉뚱그려 표현한 것입니다. 방사능에는 알파선,베타선, 감마선이 있는데 알파선은 + 전기를 띤 양성자 흐름이고, 베타선은 –전기를 띤 전자의 흐름, 베타선은 전기를 띠지 않는 고에너지 빛입니다. 알파선과 베타선은 얇은 금속막으로 막을 수 있지만 감마선은 그렇지 못합니다. 감마선은 질량이 없으며 전기도 띠지 않기 때문에 인체는 물론 금속도 쉽게 통과하고, 물질 원자와 상호작용하며 영향을 미칩니다. 많은 사람들이 이 감마선을 우려하시는 것 같습니다.

즉, 반 알렌대는 방사능대이므로 당연히 감마선도 포함돼 있을 것으로 생각하시는 것 같습니다. 반 알렌대엔 감마선이 거의 없습니다.

태양풍이나 우주선의 고에너지 입자가 지구 자기장에 붙잡힌 것이 반 알렌대 입니다. 지구 자기장에 영향을 받는 전자와 양성자가 붙잡혀있는 것이지요. 그림과 같이 반 알렌대는 지구 극지방엔 거의 없고 내부벨트와 외부벨트 2중구조로 지구를 둘러싸고 있으며, 내부벨트는 지상 650~10,000km, 외부벨트는14,000~58,000km 사이에 존재합니다. 두 벨트 사이에는 거의 비어있는 공간이 존재하는데,지금까지 무엇이 이 벨트를 분리하고 이 사이에 전자가 없는 지역이 있는지 아직 모릅니다. 내부벨트엔 무거운 양성자가 잡혀있고, 외부벨트엔 가벼운 전자가 잡혀있습니다. 전기를 띠지 않는 감마선은 자기장의 영향을 받지 않으므로 두 벨트에 잡히지 않고 통과해 버립니다.

따라서 금속으로 무장돼있는 우주선은 반 알렌대에 모여있는 양성자나전자의공격을막아낼수 있기때문에우주인이방사능에피폭되는걱정을할필요는없습니다. 그래도 만일의 경우를 피하기 위해 로켓이 발사된 후 우주선은 지구를 몇 바퀴 돌며 반 알렌대를 피해 극지방으로 지구를 빠져나가고 있습니다. 이런 면에서 유리했던 소련이 미국보다 우주개발에 앞섰던 면도 있구요~

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