고준위 방사성 폐기물로 세계적 유명세를 타는 영국과 러시아




지난 번 발행한 고속증식로 관련된 내용 정리하다가 문득 궁금한 점이 떠올랐습니다.



연료를 재처리 하는 기술은 대충 알겠는데, 재처리가 아무나 할 수 있는게 아니잖아.


쓰고 남은 방사성 물질은 대체 어떻게 처리하는거지? 


경주 방폐장처럼 그냥 땅에 뭍는다고 하는데, 이건 중저준위 폐기물이고, 


우라늄과 플루토늄 섞여있는 고준위 폐기물은 대체 어떻게 하는거지?



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방사선 폐기물은 크게 세 가지가 있습니다.


방사선 배출 강도에 따라 저준위, 중준위, 고준위로 나뉘지요.





저준위는 발전소 내에서 사용된 물품을 폐기처리한 원전 부산물입니다.


중준위는 원자로 내에 사용된 주요 부품들을 폐기처리한 원전 부산물입니다.


고준위는 발전에 사용되고 나온 핵연료 자체를 폐기처리한 원전 부산물입니다.




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저중준위는 '경주 방폐장'처럼 어떻게든 파뭍을 곳을 찾아 짱박아놓는다고 하지만, 문제는 고준위 폐기물이에요.



고준위 폐기물에는 다량의 플루토늄과 소량의 우라늄 다량 섞여있는데, 이 녀석들은 그냥 놔둬도 스스로 핵분열을 하는 무지막지한 물질들이거든요.



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밀봉은 당연한 이야기고,



어느 이상의 질량으로 뭉쳐지게 되면 연쇄반응을 일으키며 폭발하기 때문에, 소포장으로 폐기해야 하며,



소포장으로 관리한다고 해도 핵분열중 발생하는 열을 관리하지 못하면 녹아내리기 때문에, 꾸준히 열을 식혀주는 냉각장치가 필수입니다.




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마땅한 처리 기술이 없어 중성자 흡수재인 붕소를 탄 수조에 푹 담가놓는게 고작인데,



플루토늄만 해도 반감기가 무려 2만 4천 년이므로, 반감기가 4번 지나는 10만년 동간, 수조에서 안전하게 관리해야지만 자연으로 되돌릴 수 있다는 소리이지요.



관리가 까다롭지만, 이걸 잘 추출하면 연료로 다시 쓸 수 있잖아? 요시 그란도 시즌!



라는 컨셉으로 등장한 원자로가 바로 4세대 고속증식로이지만...


일본 몬주의 막장 운용 사례만 봐도 인생은 실전, 현재는 폭망크리를 탄 상태입니다.



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따라서 현재 핵연료를 재처리하고 나온 막대한 플루토늄은 



MOX와 같은 일부 특정 핵연료에 사용되거나, '핵무기' 이외에 딱히 써먹을 데가 없는게 현실입니다.



플루토늄 재처리가 가능한 국가라도, 어디엔가 고준위 방사성 폐기물을 보관해야 한다는 골치 아픈 문제가 있을 수 밖에요.



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대부분의 국가에서는 고준위 폐기물의 처리를 위해 원자력 발전소 부지 내에, 폐기물 저장 수조를 만들어서 차곡차곡 쌓아가며 보관 중인데,



대부분은 아직까지 큰 문제가 없었지만, 골때리는(!) 문제를 일으킨 지역이 몇 군데 있습니다.



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세계 최초로 상용 원자력 발전을 시작한 영국.



핵무기용 플루토늄을 추출하기 위해 셀라필드에 원자력 단지를 조성했는데,



여기에 콜더 홀 원자력 발전소가 들어서면서, 인공수조 2기를 건설하고, 여기에 고준위 방사성 폐기물을 보관하는 중입니다.



1954년 부터 운용이 시작된 지라, 무려 60년분의 폐기물이 빼곡히 들어차 있고,



심지어는 영국 밖 유럽국가들의 폐기물도 수입하여 관리하는 바람에, 얼마나 많은 양의 플루토늄이 잠들어 있는지 짐작조차 하기 어렵다고 하는군요.




theengineer.co.uk




양도 양이지만, 결정적인 문제가 하나 있습니다.바로 이 수조가 차폐가 되지 않은 노천수조라는 점 입니다.



내뿜는 방사선 양이 어마어마해서 수 분 이상의 작업이 제한되어 있고, 이런 수조가 무려 두 개나 존재하고 있어,



영국에서, 아니 유럽에서 가장 위험한 핵관련 시설로 분류된다는 소리도 있습니다.



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발전용 원자로가 들어서기 전에 이미 대형 사고가 있어, 1957년 과열로 핵연료가 불타는 사고가 있었고,



비교적 최근인 2005년에는 핵연료 재처리 과정중 사용된 용매가 유출되는 사고도 있는데,



일단은 모두 시설 내부에서 사고 수습이 완료되면서, 외부 지역에는 큰 영향을 끼치 않은 것으로 보고되어 있습니다.



(정식 보고서니까... 믿어야 겠지요? -_-?)



여튼 3등급 부터 5등급 까지의 크고 작은 사고가 끊이지 않아, 전 세계적으로도 유명세를 타고 있습니다.






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하지만 영국은 양반입니다.



대체 얼마나 많은 핵폐기물 사고가 있었는지 확인조차 되지 않는 지역이 하나 있거든요.



대륙의 기상을 보여주는 러시아의 마야크 재처리 공장입니다.




구글어스



모스크바에서 동쪽으로 약 1000km 떨어진 카자흐스탄 인근의 지역에 자리한 핵물질 재처리 공장인데요.



기밀 지역으로 분류 되어 있다가, 냉전이 종식된 후 정보가 공개되면서 존재가 공개된 특이한 지역입니다.



베일에 쌓여있는 지구 답게 말도 안되는 사고가 여럿 발생했는데요,



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셀라필드 앞바다에 플루토늄을 무단 투기했다는 썰도 있긴 하지만, 영국은 수조를 만들어 안전하게 보관하려는 시도라도 했지,



불곰국은 '마더 로씨아의 기상이다!'를 외치면서, 몇십년간 핵 폐기물을 인근의 데차강과 차라카이 호수 말 그대로 그냥 버렸습니다;;;



얼마나 많은 방사성 물질이 무단(?) 폐기되었는지 확인될 길도 없을 뿐더러,



특히 고준위 방사성 폐기물을 폐기한 것으로 의심되는 카라차이 호수는 내뿜는 방사선이 워낙 심각해서 



사진을 찍으면 물이 푸른색이 아닌 검은색으로 나올 정도였다는군요.



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문제는 이게 1967년 극심한 가뭄에 호수 전체가 말라버리면서, 농축된 핵 폐기물이 모두 드러나는 충격적인 사고도 발생해 버렸다는 것. 



추산 피폭자 수만 40만 명이고,



이미 1957년에 있었던 6등급 의 폭발사고 (키시팀 사고, 냉각설비 이상으로 폭발)의 피폭자와 합치면, 



총계 87만 명이 피해를 입고 강체 이주당해야 했던 무시무시한 지역입니다.



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키시팀 사고는 체르노빌 사고 이전에 가장 규모가 컸던 대형 사고로 파악되었으며,



마야크 인근 지역의 오염도는 지금도, 7등급 사고가 있었던 후쿠시마를 가뿐히 따돌리는 수준이라고 하는데요.



가이거기를 들이대면 삑삑삑삑이 아니라 그냥 삐- (측정치 초과) 하는 소리가 들린다고 합니다.



대형 사고 2건도  구소련이 붕괴되면서 공개되었으니, 얼마나 더 많은 자잘한 사고가 있었는지는 알 수 없는 노릇이지요 ;;;



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사고 자체로만 보면, 영국 러시아 이외에 미국에서도 노심이 용융되는 스리마일섬 원전사고와 같은 케이스도 있지만,



영국과 러시아의 사고는 운용 미스가 아닌 폐기물 자체가 원인이 된 사고입니다.



2011년 있었던 후쿠시마 원전 사고의 강렬한 기억 탓에



비교적 예전(?)에 있었던 '셀라필드'와 '마야카' 원자력 시설의 폐기물 관련 사고는 점차 잊혀지고 있는 분위기인데,



고준위 폐기물이 얼마나 다루기 어려운지는, 영국과 러시아의 사례만 봐도 쉽게 알 수 있는 사례인 듯.




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후쿠시미 이후, 각국에서 탈원전을 외치고 있지만, 이미 배출된 폐기물의 양도 상당한데다, 원전의 대안도 마땅이 없는 상황이지요.



혁신적인 고준위 폐기물의 처리 기술이 등장하기 전까지 당분간은 조심, 또 조심하는 수 밖에 없어 보이는, 



그야말로 슬픈 현실이 아닐 수 없습니다;;;;








Posted by 위저드아이언 wizard_IRON