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| 왼쪽의 방사성 폐기물과[1] 방사성 물질의 위험성을 표현하는 전리방사선 표시 |
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| 신형 방사성 폐기물 용기 |
1. 개요
放 射 性 廢 棄 物 / Radioactive Waste방사능을 띤 물질 중에서 활용할 수 없는 것들을 가리킨다. 줄여서 '방폐물'이라고도 한다.
대한민국 법에서는 "방사성물질 또는 그에 따라 오염된 물질로서 폐기의 대상이 되는 물질(폐기하기로 결정한 사용후핵연료 포함)"로 정의되어 있으며(원자력안전법 제2조 제18호), '폐기물관리법'이 아닌 '방사성폐기물 관리법'의 규율 대상이다.
탈핵운동 계열에서는 더 노골적인 뉘앙스가 묻어나는 '핵쓰레기'라는 용어를 사용하기도 한다.
2. 종류
- LLW(Low Level Waste): 저준위 폐기물
- ILW(Intermediate Level Waste): 중준위 폐기물
- HLW(High level waste): 고준위 폐기물
대한민국에서는 방사능 농도가 반감기 20년 이상의 알파선을 방출하는 핵종으로 4,000Bq/g 이상, 열발생률이 2kW/m³ 이상인 방사성 폐기물을 고준위 방사성폐기물로 규정하고 있고(원자력안전법 시행령 제2조 제1호 전단, 방사선방호 등에 관한 기준(원자력안전위원회고시) 제3조), 그 외의 것을 중·저준위방사성폐기물로 규정하면서 이를 핵종별로 몇 가지 기준에 따라 중준위, 저준위, 극저준위로 세분하고 있다(원자력안전법 시행령 제2조 제1호 후단, 방사성폐기물 분류 및 자체처분 기준에 관한 규정(원자력안전위원회고시) 제3조).
3. 발생
방사성 동위 원소들은 지구가 처음 생기기 바로 직전에 초신성 폭발로 인해 방출된 방사성 동위 원소들이 원시 태양 성운에 흡수된 것이다. (루비듐-87, 우라늄, 토륨 등등)무거운 방사성 원소가 붕괴하면 중성자나 알파입자를 방출하거나 둘 이상 분열한다. 이렇게 입자를 띤 방사선의 에너지가 안정한 물질의 원자핵과 결합하기에 충분히 강하다면 안정하던 원자핵이 불안정해진다. 그러면 물질은 방사성 물질로 바뀌며 다시 안정화할 때까지 방사선을 방출한다. 방사성 물질과 접촉해도 비슷한 일이 벌어진다. 방사선은 접촉한 물체의 원자를 '방사화'한다.
하지만 위와 같은 현상은 일반적으로 잘 일어나지 않는다. 지구에서는 45억 6천만 년의 시간 동안 방사성 원소들이 붕괴해왔고 자연계에서는 방사성 물질이 극소량 존재하기 때문에 방사선이 흡수, 재발산을 통해 희석되어 방사선에 의한 영향이 없다고 봐도 된다. 전세계적으로 방사선 평균 피폭량은 1년에 2.4 mSv로 낮다. [3] 접촉했을 때 방사화하려면 특수한 조건이 맞아떨어져야 한다.
이런 조건은 보통 원자로에서 전기를 생산할 때, 핵무기를 사용할 때, 그리고 특수한 용도로 쓰이는 강한 방사선을 내뿜는 방사성 물질과 접촉했을 때 성립한다. 이 과정에서 불안정한 원자핵들이 안정한 원자핵을 방사화하면 총 방사선량은 증가한다. 한국은 원자력 의존도가 높은 국가답게 방사성 폐기물 발생량이 상당히 많은 수준이다. OECD/환경지표 항목으로.
전세계의 원자력 발전소가 1년 동안 발생시키는 방사성폐기물의 양은 다음과 같다. 중저준위 방사성 폐기물 200,000 m³, 고준위 방사성 폐기물 10,000 m³. 또한 1000 MW급 경수로 원자력 발전소가 1년 동안 발생시키는 방사성 폐기물의 양은 다음과 같다. 중저준위 방사성 폐기물 250~300 m³, 고준위 방사성 폐기물 20 m³ . 단, 고준위 방사성 폐기물의 경우 현재의 기술로 밀봉하는 경우 부피가 75 m³ 까지 늘어난다.[4]
우리나라의 고준위 방서성 폐기물인 사용후 핵연료는 20기의 PWR 경수로에서 약 400톤, 월성 원자력 발전소 4개의 중수로에서 약 350톤으로 연간 약 750톤 정도가 발생하며, 1차로 사용후 핵연료 저장 수조 혹은 습식저장시설에서 3년에서 5년 정도 보관하여 냉각한 후에 건식 저장시설인 "맥스터"나 "캐니스터"로 옮겨져 보관중이다. 사용후 핵연료 저장 수조에 보관된 핵연료는 밀봉되어 있서 이론적으로는 수영을 해도 안전할 정도라고 하지만, 현실에서는 사고가 일어난다[5].
2023년 우리나라의 사용후 핵연료 저장시설은 포화 상태에 다가가고 있으며[6], 조밀저장대 및 새로운 건식 저장시설[7]을 추가 건설하여 저장시설을 확장하고 있다.
4. 위험성
원전의 발전량에 비해서 발생하는 방사성 폐기물의 절대적인 양은 적지만, 방사성 동위원소 원자핵이 존재하는 한 아무리 화학적인 처리를 거친다고 하더라도 방사선의 발생 자체를 막을 수는 없기에, 폐연료를 비롯한 고준위 방사성 폐기물은 일반적인 공업 독성 폐기물에 비해서 처리가 곤란하다.통상적 방법인 고열, 고압으론 방사성 폐기물을 정화할 수 없다.[8] 따라서 고준위 폐기물의 경우 붕소를 함유한 물에 식힌다. 붕소는 중성자를 잘 흡수하는데 사용 후 핵연료의 우라늄과 플루토늄이 자발핵분열을 통해 발생되는 중성자를 흡수하기 위해 붕소를 첨가한다. 또한 재처리 공정에서도 많은 폐기물이 발생한다.[9]
인간이 맨몸으로 방사성 폐기물에 접촉하면 어떻게 되는지는 고이아니아 방사능 유출사고 문서를 참조할 것.
4.1. 독성의 유지 기간
(캐나다의 예)
폐연료의 경우 다양한 방사성 동위원소가 혼합되어 있기 때문에, 원자로에서 제거한 후 붕괴를 거치면서 몇 년이 지났느냐에 따라 방사성이 크게 변한다. 100~200여 년이 지나면 폐연료의 지하수 내 독성은 1% 수준으로 감소하여 3% 우라늄 광석 수준이 되고, 이후 0.2% 우라늄 광석 수준으로 감소하려면 경우에 따라 최대 1만년 이상의 시간이 걸린다. 물론 향후 100여 년만을 보더라도 원전의 수명을 초과하는만큼, 운영 측에서 폐로 후까지 지속될 보관 및 관리 계획을 세우게 된다.
방폐물은 장기간 극도로 위험하므로, 이를 어디에 몇 년 두는 동안 어느 정도의 리스크가 있고 수용 가능한 수준은 어느 정도인지를 알아야 한다. 이를 위해서는 원전을 짓지 않아도 자연에서 존재하는 우라늄 광맥 및 다른 독성 천연 광물의 위험성과 비교하는 방법, 다른 발전방식에서 나오는 독성 폐기물의 위험성과 비교하는 방법 등이 있다.
방사성 폐기물의 방사성은 포함된 방사능 물질의 반감기에 따라 다르다. 반감기는 절반으로 자연 감소하는데 걸리는 기간으로서 물질마다 제각각이다. 예를 들어 제논-135의 반감기는 9시간이지만 플루토늄 239는 2만 4천 년이다. 참고로 이 반감기는 고정상수로 늘어나거나, 줄어들지 않는다.
아래에 몇몇 중요한 방사성 물질의 반감기를 나열한다. 특징들도 약간 소개.
- 루테늄-106: 반감기는 1년하고 1주일이 약간 넘는다. 방사능이 워낙 강하고 열이 세서 이 동위체 때문에 사용 후 핵연료는 반드시 냉각 기간을 거쳐야 한다. 이 동위체의 열파 위력이 약화되려면 10년이 필요하며, 환경에 노출될 수준으로 방사능이 약화되려면 40년이 필요하다.
- 바륨-140, 세륨-144, 루테늄-103: 140Ba은 반감기가 12.75일, 144Ce은 반감기가 284.9일이다. 또한 103Ru은 39.26일이다. 어느 정도 반감기가 긴 이 세 동위체들은 양도 많이 생성되고 반감기가 짧아 열도 많이 내뿜는다. 이거 말고도 더 있다. 반감기가 1년 이내인 동위원소들이 사용 후 핵연료를 처리하는 데 중요한 이유는 이들이 내뿜는 열 때문에 반드시 냉각 기간을 거쳐야 한다는 것이다. 만약에 제대로 냉각을 안 해주면 피복재를 녹이는 열을 내뿜는 무시무시한 동위체들이다. 최소 10년은 수조로 냉각해야 된다. 이들이 어느 정도 사라져야만 공기로 냉각시킬 수 있을 만큼 열파가 내려간다. 144Ce은 환경에 무해해지려면 30년이나 보관 기간이 필요하다.
- 세슘-137[10]: 반감기는 대략 30년이며 매우 위험하다. 고이아니아 방사능 유출사고에서 사람들을 살해한 주역이다. 방사능 오염의 지표로 쓰인다. 스트론튬 같은 것을 직접 측정하기는 어렵기 때문이다. 사실 사용 후 핵분열 생성물 중에서 가장 위험하다. 열이 엄청나기 때문에 300년은 보관해야 열이 떨어지고 그제야 땅에 묻을 수 있다. 세슘-137은 바륨으로 붕괴되고 자원으로 추출하여 안정하게 바륨을 쓰려면 950년 이상 보관해야 한다. 그렇지만 단점만 있는 것은 아니다. 강한 방사선을 내뿜기 때문에 의학용, 살균 용도로 이용된다. 앞서 언급한 고이아니아 방사능 유출사고도 폐기처분을 못 하고 있던 의료기기에서 좀도둑들이 부품을 파손하면서까지 기어이 이걸 유출시키며 시작되었다.
- 스트론튬-90: 반감기는 28.78년이며 핵무기가 터질 경우 생기는 방사능 낙진에 포함된다. 체르노빌에 많이 있으며 세슘 137과 마찬가지로 매우 위험하다. 스트론튬-90은 지르코늄으로 붕괴되고 추출하여 자원으로 쓰려면 900년은 보관해야 한다. (137Cs과 90Sr 때문에 10년이 넘어도 수조에서 냉각시키든지, 공기로 냉각시키든지 계속 냉각시켜줘야 한다. 이들이 내뿜은 열기가 30년이 지난 핵 연료의 피복재에도 200도가 넘는 열기를 보인다. 이 두 동위체 때문에 냉각 기간은 계속 늘어나 최소 80년은 냉각시켜 핵 폐기물의 열 온도가 100도 이하로 내려가게 해야 한다.)
- 사마륨-151: 반감기는 96년이며 핵분열 생성물 중 질량상으로 대략 0.3%를 차지한다. 양이 다른 동위체에 비해 적어서 그닥 알려지진 않았지만 방출되면 위험한 건 마찬가지이다. 붕괴시 76 KeV의 약한 베타선을 내뿜지만 반감기가 96년이기 때문에 위험하다. 스트론튬-90, 세슘-137의 2배인 2천 년 이상의 보관 기간이 필요하며 핵분열 생성물의 보관 기간을 늘리는 물질이기도 하다.
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아이오딘-131: 반감기는 8일로 꽤 짧은 편. 방사능 오염의 지표로 쓰인다. 요오드 동위원소이기 때문에 갑상선에 달라붙는다. 이 물질을 막기 위해
체르노빌 원자력 발전소에 투입된 소방관들은 요오드를 섞은 보드카를 지급받았다. 요오드-131을 갑상선이 흡수한다면 갑상선암에 걸리지만 요오드가 든 보드카를 마셔두면 요오드-131이 결합할 자리를 해가 없는 요오드가 미리 차지하므로 위험을 피할 수 있다.
그렇지만 다른 방사능 물질들까진 막지 못했다.요오드-131은 제논-131로 붕괴되며 요오드-131이 든 통을 환경에 노출시키려면 300일은 보관해야 노출시킬 수 있다. 갑상선 방호 관련 전문 의약품 중 하나로 요오드 제제가 있는데 그게 이것 때문에 있다.
- 코발트-60: 반감기는 대략 5년이다. 인류를 멸망시키는 무기로 종종 언급되는 코발트 폭탄에서 생기는 방사성 물질이 바로 이것이다. 환경에 무해하게 되려면 160년은 보관해야 한다.
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폴로늄-210: 반감기는 138.401일이며
방사능 홍차와담배에도 함유되어 있다. 방사능뿐 아니라 화학적 독성도 엄청나 청산가리의 25만 배에 이르는 미친 독성을 자랑한다. 치사량은 1마이크로그램, 즉 100만 분의 1그램. # 생체 파괴력이 큰 알파선을 내뿜기에 인체로 들어간다면 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 납으로 붕괴되며 방사능의 위험을 벗어나려면 10년은 보관해야 한다.
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플루토늄-239:
원자폭탄의 재료로 쓰이는 바로 그 플루토늄이며 반감기는 24,000년이다. 방사능 물질이니 취급에 주의해야 한다. 그리고 절대로 많이 모아두면 안 된다. 왜냐면 우라늄처럼 임계량을 넘을 경우 연쇄반응을 일으킨다. 이런 사고를 임계사고라고 부른다.[11]
일본에서는 청산가리보다 안전한 존재라고 한다.[12]에너지 자원으로 쓸 수 있지만 그냥 보관하면 우라늄-235로 붕괴한다. 미래에 안정적으로 순도 99.5% 이상의 우라늄-235로 추출할 경우 보관기간이 22만년이며, 만약 계속 보관하여 천연에 존재하는 우라늄-235의 방사능만큼 약화되려면 80만 년은 보관해야 된다.
5. 처분법
5.1. 저·중준위 방사성 폐기물의 처분
상술된 이유로 방사성 폐기물은 반드시 안전하게 처리해야 하지만, 일반적인 생활/산업폐기물을 처리하는 데 사용하는 화학적인 방식은 사용할 수 없다. 잘못하면 이 과정에서 사용된 화학물질들까지 방사성 폐기물 신세가 된다.따라서 결국 물리적인 방법을 사용할 수밖에 없는데, 현재까지는 다섯 가지 처리 방식이 있다.
5.1.1. 원자력 발전소 안에 그대로 두기
가장 많이 쓰이는 방법이다. 이는 발전소 자체에 원자력 사고를 방지하는 안전장치가 많기 때문이다. 그런데 발전소를 오래 운영하면 필연적으로 콘크리트 벽이 약해지기 때문에, 결국 언젠가는 발전소에서 방사성 폐기물을 꺼내야 한다는 단점이 있다. 그리고 용량이 발전소 내부로 한정되므로 다른 방법에 비해 처리 가능한 폐기물의 양이 가장 적다.5.1.2. 천층매몰 (땅에 묻기)
몇 가지 조건이 있다. 지질학적으로 안정된, 두꺼운 암반층이 방사능을 차폐할 수 있는 땅을 써야 한다.일반적으로 방사성 폐기물은 유리화 공정을 거쳐 보관되는데, 말 그대로 폐기물을 유리 안에 밀봉해 방사선이 새어나가지 않도록 하는 것이다. 그러나 유리를 아무리 잘 식힌다고 해도 언젠가는 녹기 마련이므로, 그 후에도 방사성 폐기물이 다른 곳으로 노출되지 않도록 두꺼운 암반층이 있어야 한다.[13]
그래도 방사성 폐기물 중에서 절대다수를 자치하는 중저준위 폐기물을 처리할 폐기장의 입지선정은 생각보다 까다롭지 않다. 방사능이 약해서 관리가 비교적 쉽기 때문이다. 일단 중저준위 폐기물 중에는 반감기 24000년을 자랑하는 플루토늄 같은 악질은 없으니 관리 기간도 상대적으로 짧다.
실제로 미국에서는 60년대 하드택 작전( 핵실험)을 시행하면서 생긴 에니위탁 환초 루니트섬의 크레이터에 그동안 에니위탁과 비키니 환초에서 나온 핵분열 잔해와 방사성 폐기물들을 버리고 콘크리트 돔으로 덮어놓은 사례가 있다.[14]
5.1.3. 해양처분, 해양투기 (바다에 버리기)
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| 1959년에 USPHS에서 제작한 교육영상 |
방사성 폐기물을 유리화 처리한 후 콘크리트로 굳혀서 바다에 던져넣는 방법이다. 이 경우 당연히 바다가 오염된다. 실제로 핵개발 초창기에 이런 식으로 폐기물이 무분별하게 버려졌던 태평양과 대서양 일부 지역에서는 기준치의 200~3000배의 방사성 물질을 함유한 해산물이 발견되고 있으며, 바다도 기준치의 몇 배 이상의 방사성 물질을 함유하고 있는 지역이 해류를 따라 흐르고 있다.
과거에는 전세계적으로 여러 국가가 해양처분을 선택했으며, 1970년대만 해도 런던조약에 의해 심해에 투기하는 것은 국제법상 합법이었다. 이는 해양의 막대한 희석 및 분산 능력을 근거로 시행되었지만, 1983년 해양투기의 일시정지가 결의되고 1993년에야 완전 금지된다. 일본의 경우에는 방사능 핵폐기물 해양처분 모나토리움이 결의된 이듬해인 1984년 남태평양에 핵폐기물을 투기하겠다고 나카소네 당시 일본총리가 남태평양 여러 도서 국가들과 호주 뉴질랜드와 회의를 개최해 지신들의 방류계획을 알렸으나, 강력한 반대에 부딪혀 실현하지 못했다. 소련은 1990년대에 동해에다 폐기물을 그대로 버리기도 했고[15] 일본은 이에 반발하며 보리스 옐친 당시 러시아 대통령에게 항의까지 했지만, 후에 일본은 1977년부터 1993년까지 [16] 꾸준히 동해 바다에 핵폐기물과 오염수를 버려 왔고, 러시아가 버린 10배 수준의 핵 폐기물을 매년 방류하는 것으로 밝혀지면서 국제사회의 지탄을 받기도 했다.
Japan is in no position to indulge in righteous indignation. The cheif of the science and technology agency, Satsuki Eda, has admitted that Tokyo Electric Power dumps 10 times more radioactive waste each year into the Sea of Japan than the amount that the Russian got rid of after Mr. Yeltsin’s visit.
Russian Dumping in the Sea of Japan 링크
Russian Dumping in the Sea of Japan 링크
해양투기가 전면 금지된 현대에도 전세계의 태평양이나 대서양 등 심해 3,500m 이상의 깊이의 심해에 10만 드럼이 넘는 고준위 핵폐기물과 100만 드럼이 넘는 중저준위 폐기물들이 발견되고 있으며, 일본의 예로 알 수 있듯 지금도 암암리에 행해지는 상황이다.
5.1.4. 그냥 버리기
저준위 폐기물들 대부분은 자연방사선 수준에서 그치는 것도 많기 때문에 얼렁뚱땅 바다에 흘리거나 일반 쓰레기 폐기장에 버리는 경우가 많다. 아무래도 소모품이 다수를 차지하다 보니 양이 너무 많아서 위 방법처럼 처리하기도 불가능하고, 그렇다고 바륨이나 세슘 같은 위험한 원소가 묻어 있는 것도 아니라서 이런 식으로 처리한다. 다만 일반적인 쓰레기처럼 처리하다가 아스팔트나 콘크리트의 골자재로 섞여 들어가는 경우가 심심찮게 발견된다. 어쨌든 저준위 폐기물이라 할지라도 사용된 환경을 감안하면 어떤 일이 생길지 알 수 없으므로 경계는 해야겠지만, 처리 비용이 발목을 잡다 보니 이런 식의 편법이 횡행하고 있다.대한민국은 화강암 지대가 대부분이다 보니 자연 방사선량 자체가 높아서 그 골재로 만들어진 콘크리트 덩어리, 즉 아파트 속에서 사는 우리가 사실 더 위험하다는 아이러니가 있다. 심지어 서울 시내 한가운데의 주택가 도로 아스팔트 포장에서 저준위 폐기물과는 비교도 안 되는 수준의 방사선과 세슘-137이 검출되는 소동도 있었다. 서울 주택가서 방사선 신고…"원인은 콘크리트"
태광산업 방폐물 불법 보관 사건이나 원자력연구원 누출 사건처럼 조직적, 의도적인 탈법 투기가 이뤄지기도 한다.
5.1.5. 외딴 곳에 버리기
가장 애매한 경우인데 이 경우는 원자로 부품처럼 중준위 폐기물들이 많다. 위 방식대로 처리하기에는 크기가 너무 크고 그렇다고, 그냥 버리기엔 방사능이 너무 강하며, 그렇다고 재처리할 수도 없는 경우다. 보통 미국이나 러시아 같은 경우 반경 수백 킬로미터 안에 사람이 살지 않는 사막이나 시베리아 벌판에 모아두는 편이다.5.1.6. 깊은 지하에 버리기
지하 깊숙한 동굴 또는 광산에 방사성폐기물을 처분하는 방식. 안전성 측면에서 매우 우수하며, 인간환경 및 생태계로부터 격리하기 가장 좋은 방법이다.5.1.7. 결점
위에 소개된 방법들은 모두 해당 지역의 거주민들에게 반발을 사기에 충분하다. 그리고 결정적으로 위의 방법은 중저준위 수준의 폐기물에나 쓰는 방법이며, 고준위 폐기물이 직접적으로 처리된 경우는 없다.5.2. 고준위 방사성 폐기물의 처리
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| 아이다호 국립 연구소의 연구용 원자로에서 나오는 체렌코프 현상 | What if...? 29화 |
일반적인 핵분열 생성물인 세슘-137이나 스트론튬-90의 경우 900년간 보관해야 한다. 또한 우라늄-232와 사마륨-151과 같은 중반감기를 가진 방사성 동위체들은 2천 년 정도는 묻어두는 것을 각오해야 하며, 초우라늄 동위 원소인 플루토늄-240인 경우 10만 년이나 묻어야 하므로 부지를 신중하게 선정해야 한다. 문제가 또 하나 있는데 방사성 폐기물이 방출하는 열을 고려해야 한다.[17]
이 열은 엄청 강하다. 처음 원자력 발전소에서 막 태우고 나온 고준위 폐기물들은 800℃나 되는 열을 발산하기 때문에 꺼내고 나서 2시간 내로 붕소를 탄 수조에 담가야 한다. 사용 후 핵연료에 포함된 우라늄, 플루토늄의 자발핵분열로 인해 생성된 중성자를 흡수하기 위해 물에 붕소를 탄다. 여기서 조금 더, 예를 들어 하루나 이틀 놔두게 되면 1800℃를 넘어 피복재가 녹아 내용물들이 누출되게 된다. 후쿠시마의 경우 냉각수가 보급이 되지 않아 식히지 못해 피복재 용융현상 발생으로 생성물 누출, 주위 방사능 오염이 발생했다. 이렇게 최소 6년에서 10년을 두어야 한다. 그 다음에도 바로 땅에 묻을 수 없다. 부지가 없다면 50년 이상이라도 수조에 담가야 한다. 부지가 있다면 두꺼운 케이스를 제작하여 여기에 폐기물을 담은 다음 공기로 냉각할 수 있다.
땅에 묻으려면 고준위 폐기물 온도가 식히지 않더라도 100℃ 이하를 유지해야 한다. 중수로 사용 후 핵 폐기물의 경우 40년 이상 식혀야 하며, 경수로의 경우 60~80년을 식혀야 한다. 핵분열 생성물의 농도가 높을수록 100도 이하로 떨어지는데 오래 걸린다. 100℃ 이하로 떨어뜨려야 하는 이유는 땅 속에 묻었을 경우 지하수 등 주위의 수분과 접촉될 경우 폐기물 저장케이스의 부식이 빨리 진행되고 폐기물이 누출되기 때문이다. 지금 심해저에 고준위 폐기물을 많이 버렸었는데 부식이 진행되어 폐기물이 조금씩 새고 있는 것이 많이 있다. 하지만 안정적으로 되려면 60도 이하로 식혀야 하므로 100년 이상은 보관한 다음 안정된 부지에 묻어야 한다. 아직까지 고준위 폐기물이 땅 속에 들어간 경우는 없다. 심해저에 버려진 경우는 있다. 일부 몇몇 국가에서 고준위 폐기물을 묻을 저장고를 건설중이며, 설계시 이 점을 고려하고 있다.
대한민국에는 현재 고준위 방사성 폐기물을 처리하는 별도의 장소가 없다. 이에 발전소 내 연료 하치장에서 그냥 중성자흡수재인 붕소를 푹 탄 물에 담가서 보관(습식저장)하는 중이다.[18] 물에 담갔다가 충분히 식힌 후에 유리화시켜 처리할 수도 있지만 언제 식을지는 모른다. 이러한 방식으로 발전소 내에서 임시 습식 저장을 하는 것도 곧 한계에 이를 것이 예상되어, 한국 정부도 고준위 폐기물 처리장 부지선정을 하려 하지만 지역의 반발로 쉽지가 않다. 이에 아쉬운 대로 발전소 부지 내에 임시 건식 저장시설을 짓는 것도 고민 중.
2022년 유럽연합이 친환경 분류체계 택소노미의 초안을 결정하면서 (핵분열 방식) 원자력발전을 포함시켰지만, 고준위 방사성 폐기물 처리계획이 완벽하게 준비되어 있어야 한다는 전제조건을 달았다. 구체적으로는 사용 후 핵연료 처분을 위한 기술과 부지, 시설, 자금조달에 관한 아주 구체적이고 상세한 계획이 있을 때만 원전을 친환경 기술로 인정하겠다는 내용이다.
이로 인해 대한민국 역시 고준위 폐기물 처리 문제를 해결하기 위해 여러 가지 방안이 연구되고 있다.
5.2.1. 토륨 원자로
우라늄 대신 토륨을 연료로 사용하는[19] 토륨 원자로는 핵폐기물 배출량이 우라늄 원자로의 100분의 1 수준으로 낮으며, 일부 몇몇 방사성 물질을 처리하는 소각로 같은 식으로도 사용할 수 있다. 문제는 아직 연구가 덜 되어 발전 효율이 우라늄에 비해서 꽝이라 상업발전 용도로는 부적합하다는 것. 그래서 연구가 더 필요하다.
사실 재처리 방법으로선 다른 재처리 방법보다 현실적임에도 불구하고 정치[20]나 경제적인 문제[21] 때문에 정작 필요한 한국에선 선뜻 시도하기가 힘든 아이러니한 상황이다.
5.2.2. 핵변환
고준위 폐기물에 중성자, 레이저 등을 쏘아 다른 원소로 바꿔버리는 방법이다. 방사성 폐기물 소멸처리라는 것은, 폐기물을 툭 쳐서 뿅 하고 100% 안정원소로 바꾼다는 말이 아니다. 특히 문제가 되는 핵종을 분리, 제거하고 고준위 폐기물의 양을 줄이는 것이 목적이다. 폐기물에 중성자를 쏘면 중성자를 흡수하여 다른 핵종이 되거나, 변환된 핵종이 붕괴되거나 할 것이고, 이를 통해 중-장수명 폐기물을 태워버릴 수 있다. 중성자가 많이 나오는 증식로를 이용한 방안도 있고, 폐연료 소각 전용 가속기구동 미임계로도 제안되어 있다.증식로는 안 그래도 경수로보다 경제성이 딸려서 짓지도 못하는 판이다. 출력향상에 방해가 되는 부업을 시키긴 어렵기에 가속기구동 미임계로를 짓는 쪽으로 로드맵이 짜여져 있다. 원자로에 딸린 양성자가속기로 납이나 텅스텐 같은 원소를 때리면 중성자가 나오고, 그 중성자를 이용해서 원자로를 돌리며 폐기물을 태우고, 태우면서 중성자가 또 나오고 하는데, 생산되는 중성자가 더 적기 때문에 미임계 상태이다.[22] 임계로 두면 컨트롤이 어렵기에 미임계 상태로 두는 것. 미임계상태라도 많은 열이 발생하기 때문에 이것으로 발전기를 돌리고, 그 전력으로 양성자가속기를 돌린다. 즉, 이 원자로는 소각이 주 임무... 재처리와 이 기술이 실용화되면 양은 1/100, 보관기간은 1/1000(1000년 이내)로 줄어들 것이라고 예측하고 있다. 이게 SF라고 말하고 싶은 사람도 있는 것 같은데 미임계로에 대한 개념이 1970년대에, 개발 로드맵이 1990년대에 나왔다.
미국은 2015년에 실제 기존 핵연료를 이용한 실험 시작에 2025년에는 실제 핵폐기물을 이용한 실증로 운전을 들어갈 계획이다. 미국, 일본, 유럽 모두 각각 미임계로에 대한 로드맵이 나와서 개발중이고, 한국에서도 이것의 하위호환에 가까운 파이로프로세싱 관련 연구에 따라 들어가는 상태. 다만 이 분야 모든 연구가 그렇듯이 경제성이 없다고 판단될 경우 탄력을 받지 못할 가능성이 있다. 고준위 폐기물을 그냥 쌓아놓는 비용이 생각보다 그리 크지 않다면 딱히 연구할 가치가 없어질 수도 있다. 다만 이런 부분도 핵무기 개발과 연관이 없다고 여겨지다가 최근에는 핵무기 개발과의 연관성이 드러나면서 한국같은 국가는 연구하기에 제약이 많고 힘들긴 하다. 특히 여태까지 미국이 일관적으로 보여준 태도를 보자면 그냥 아예 불가능하다고 봐도 무방하다.
사실 이 방법의 가장 큰 문제는 실용성 있게 중성자를 얻고 제어하는 방법이 매우 한정적이라는 점이다. 실험이나 발전 용도라면 그냥 핵분열에서 나오는 대량의 중성자를 쓰면 되지만 폐기물 처리의 영역은 전혀 다르다. 현재 유일한 대안인 양성자 가속으로 중성자를 얻는 방식은 근본적으로 효율이 매우 낮아 산업용은 아니다.
5.2.3. 우주처분(우주로 발사)
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| 왜 방사성 폐기물을 우주로 쏘지 않는가?[23] |
아예 우주, 그것도 지구 중력권 밖으로 보내는 방법. 일단 성공하기만 한다면 해당 폐기물은 영원히 지구에서 멀어지는 방향으로 날아갈 것이기에 이상적으론 가장 안전하지만 우주로 보내는 기술을 아직 신뢰할 수 없다. 챌린저호 마냥 발사 직후 로켓이 터져버린다면 자기나라를 방사능으로 오염시키는 트롤링이 되어버린다.
혹시나 로켓이 발사 후에 잘못되어 지구 어딘가에 쏟아진다면 지구 면적의 대부분을 차지하는 바다로 떨어질 가능성이 높다. 그나마 공해상에 낙하할 경우에는 그 주변 바다가 방사능에 푹 쩔어드는 선에서 그치겠지만 그 곳이 공해가 아닐 경우에는 해당 해역을 소유한 국가와 심각한 외교 분쟁이 일어날 것이고, 정말 재수없게 육지에 떨어질 경우, 예를 들어 미국이 쏜 로켓이 실수로 러시아 영토에 떨어질 경우 ICBM에 더티 밤을 달아서 적국을 향해 발사한 꼴이 된다. 실질적으로 핵전쟁 개시 요인이 되어버릴 수 있기에 폐기물 하나 버리려다 인류 전체의 존망이 걸리는 전쟁을 각오해야 하는 시점에서 이미 논외다.
또한, 가장 확실한 해결방법인 만큼 난이도가 장난이 아닌 게, 고준위 폐기물은 엄청난 양의 방사능을 뿜어댄다. 우주 방사선도 견디도록 설계하는 게 로켓이지만 저 멀리, 광년 단위로 떨어진 항성들에서 방출되어 떠도는 우주 방사선과 로켓 내부에서 방사능을 다이렉트로 뿜어댈 고준위 폐기물의 위험성은 차원이 다르다.[24] 체르노빌 폭발 사고에서 알 수 있듯 고준위 방사선의 영향을 받으면 필름의 수은 입자가 타버려 사진이 찍히질 않거나 심각하게 변색되었고 처리 로봇 대부분이 고장나는 등 기계에도 막대한 영향을 끼친다. 뭐 하나 잘못되면 바로 떨어지는 게 로켓인데 방사능의 영향을 받는다면 고장날 가능성이 대폭 상승하며 방사능이 안 나오게 차폐를 하고 올리면 미친듯이 무거워진다. 물로 차폐를 하던 콘크리트로 차폐를 하고 올리던 한 번 쏘아올리는데 넣을 수 있는 폐기물의 양은 적어지며 이는 가격 상승으로 이어진다. 지구에 떨어지는 하이리스크를 지닌 주제에 리스크를 줄이려고 차폐 똑바로 하면 올릴 수 있는 폐기물 양이 적어지는 로우 리턴으로, 그런 비효율을 견디느니 안 쓰고 남아도는 땅에 박는 게 훨씬 낫다는 결론에 도달한다.
결정적으로 그렇게 올릴 수 있는 로켓을 보유한 나라는 10군데도 안된다. 한국만 해도 나로호 올리겠다고 몇 번이나 실패하고 겨우 올렸을 정도고 다른 나라는 말이 필요없는 수준으로, 돈 많다는 미국조차도 다른 방법이 충분히 많은 상황에 폐기물 버리겠다고 감히 로켓을 함부로 쏠 수는 없다. 로켓을 보유한 나라도 얼마 되지 않다보니 전 세계 모든 로켓을 끌어와도 현재 발생된 고준위 방사성폐기물을 실어보내기에는 그 탑재 용량이 턱없이 부족하다.
지구를 벗어나는 것만으로는 충분치 않아서, 단순히 지구 궤도에 올려놓는 정도로는 지구로 다시 떨어질 수도 있고 우주쓰레기의 발생 등 미래에 있을 우주 탐사 및 개발 임무에 위협이 될 수 있다. 태양에 폐기하자는 말을 하는 사람들도 있는데, 사람들이 흔히 생각하는 것과 달리 태양에 가는 것은 엄청나게 힘들다. 그냥 태양이 눈에 보인다고 가는 게 가기 쉬울 거라 단순하게 생각하고 말하는 경우로, 실제로는 태양에 가려면 엄청나게 빠른 속도의 우주선이 필요하다. 파커 태양 탐사선의 경우 태양에 590만 킬로미터까지 접근하기 위해 만든 인류가 만든 가장 빠른 우주선이며 이를 위해 무려 7차례의 스윙바이를 거쳐야 했다. 보이저처럼 영원히 지구에서 멀어져 태양계를 벗어나게 만드는 것이 훨씬 더 쉽다. 태양에 도달하려면 지구가 태양을 공전하는 속도(29.8km/s)가 필요하며 이는 태양계를 탈출하기 위한 탈출속도(11.2km/s)의 세 배 가까이 된다.[25] 그러나 태양계를 벗어나려면 목성과 토성의 중력 도움을 받아야 하므로 그럴 바에는 가장 가까운 가스 행성인 목성에 폐기하는 것이 더 낫다.[26] 참고로 목성 자체는 인간이 만든 방사성 폐기물은 별 것 아니게 보일 정도로 강력한 방사능을 뿜어내기에 목성 입장에서는 태평양에 물 한 잔 쏟아붓는 수준의 영향밖에 없다.
지구에서 가장 가까운 천체인 달에 폐기하자는 제안도 있으나 발사뿐 아니라 착륙시에도 사고 위험이 있다. 만일 달 착륙시 사고가 발생하면 해당 지역은 탐사 및 개발이 불가능해진다. 다만 달 기지에서 원자로를 사용할 경우 생산되는 방사성 폐기물은 달에서 처분해야 한다. 대신 달은 중력이 약하기에 폐기물을 우주로 쏘아보내는 것이 지구보다는 훨씬 쉬울 것이다.
결론은 매스 드라이버 등 지구에서 우주로 뭔가를 쏘아올릴 획기적인 방안이 마련되거나 인류의 우주 개척 기술이 급격히 발전하지 않는 한 현실적으로 불가능한 방법이다.
5.2.4. 유리화 후 매장
유리 고화제. 사진은 모형이다.
방사성 폐기물을 유리 안에 가두고 이걸 깊고 깊은 땅 속에 묻어서 100만 년 정도 못 나오게 하는 방법이다. 이렇게 하려면 우선 '유리화'라는 과정을 통해 유리 고화제라는 물건을 만들어야 하며 만드는 방법은 다음과 같다.
- 사용 후 연료봉을 재처리한다.
- 재처리한 후 분열 생성물을 액체로 만든다.
- 분열생성물을 유리 용광로에서 비결정질 유리와 섞는다.
- 만든 유리를 잘 식힌다.
유리화는 중금속, 방사성핵종과 같은 유해물질을 유리구조 안에 가둬 영구적으로 격리해 외부 유출을 원천적으로 차단해 안전성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 폐기물의 부피를 획기적으로 줄이는 최첨단 기술이다. 근데 이것도 부피는 줄일 수 있지만 결국 쌓이는 건 마찬가지다.
이렇게 한 후 유리 고화제를 최대한 두꺼운 통에 넣어서 방사선을 차단하고 이 통을 다시 고준위 방사성 폐기물 처리장에 묻어서 처리하면 된다. 100만년 정도는 움직이지 않을 안정된 지층구조를 가진 곳을 선택해야 하므로 힘은 들지만 일단 묻으면 100만 년 후에나 방사성 폐기물이 밖으로 나오게 되며 이 때가 되면 방사성 폐기물은 거듭된 붕괴로 그 양이 극히 줄어들었기에 그럭저럭 안전한 상태가 된다. 현재 핀란드에서 500m 지하에 고준위 폐기물의 보관을 목적으로 온칼로라는 시설을 건설 중이다. 총 9,000톤의 폐기물을 저장할 계획으로 2020년부터 시작하여 100년 동안 운영할 예정. 자세한 것은 해당 문서로. 이정도 급의 폐기물 처리시설 건설 계획이 잡혀있는 곳이라면 당연히 그 보안도 엄청나다. 먼 미래에 인류가 멸망하거나 현대문명이 퇴행할 경우를 대비해 미래의 후손이나 새로운 지성체 종족들이 이곳에 접근하지 않도록 이런 시설에는 특이한 경고문이 붙어있다. 경고문을 가능한 한 다양한 주요 국가의 언어로 적어 놓고 한 눈에 봤을 때 이 곳이 위험한 곳임을 알 수 있도록 특별히 디자인된 표시들이 붙어 있다.
세계적으로 이런 부지를 마련한 데는 거의 없다. 미국도 유카산에 부지를 만들다가 현재 계속 미뤄지고 있는 추세이고, 이런 부지를 마련한 데는 핀란드랑 스웨덴밖에 없으며, 핀란드는 이미 온칼로 처리장 건설에 들어갔는데, 2010년 미국 에너지부에선 유카산이 계속 노답으로 나가니 실험실 겸 군사용 처리장인 WIPP(Waste Isolation Pilot Plant)에 민간 핵폐기물을 들이기로 결정한 상태이다.
원자력 공학, 과학계에서는 깊은 지하에 매장하는 것이 충분히 안전하며, 기술적으로 가능하고, 저렴하다는 컨센서스가 있다. 십만년 단위로 움직이지도 않고, 지하수 이동도 없는 지질의 발견은 어렵지 않으며, 시추 기술의 발달로 그 정도 깊이의 구멍을 뚫는 것은 쉽고 저렴하기 때문. 부지 선정의 문제는 비용, 정치, 이념적 문제에 가깝다.
6. 재활용
여러 위험성이 따르긴 하지만 재활용하는 방법이 있다. 플루토늄 재처리나 열화우라늄의 사용 아니면 핵폐기물에서 희귀 원소들을 분리해서 연구하는 데 사용하는 등의 방법이 있다. 아니면 수소폭탄처럼 강한데 방사능 물질이 별로 안 나오는 폭탄들에 코팅시켜 살상능력을 높이는 데 쓸 수도 있다.근데 문제는 이 재처리 과정이 어렵고[27] 이 과정에 쓰이는 화학 물질들의 상당수가 방사능을 떠나 매우 유독한 것들이 많다는 점이며 이런 시설에서 만약 사고가 나면 대재앙이 벌어진다. 덤으로 이렇게 재활용을 한다고 해도 안 써먹는 물건들은 다 고준위로 남는다. 무엇보다도 고준위 폐기물 재처리는 필연적으로 고준위 폐기물에 포함된 동위원소들을 원소별로 분리하게 되는데, 이는 고준위 폐기물에서 플루토늄과 같은 핵무기 원료도 추출된다는 것을 의미한다. 따라서 재처리는 NPT 레짐이 존재하는 한 국제사회에서 왕따될 각오를 하지 않는 한 시도자체가 불가능하다.
저준위 폐기물 중 자연 방사선 이하급으로 아주 낮은 등급은 그냥 재활용하기도 한다. 알루미늄이면 녹여서 사용하는 식으로.
6.1. 파이로프로세싱(건식 처리 공법)의 개발
위에서 나와있듯이 방사성 폐기물을 재활용하는 데 문제가 있지만 이 공법을 이용하면 원자력에 쓰였던 사용 후 핵연료를 순수한 플루토늄 추출 가능성[28]을 없애면서 다시 원자력 발전의 연료로 사용할 수 있게 재처리를 할 수 있다. 이 기술은 대한민국의 원자력공학자들이 만든 기술로 원자력 발전에 쓰이고 더 이상 쓰이지 못하게 된 사용 후 연료들을 처리하는데 획기적인 방법을 제시하고 있다. 하지만 한국이 이 기술을 사용하려면 한미 원자력 협정을 개정해야 한다.[29] 미국 쪽의 전문가들이 이 기술이 핵무기 확산 위험성이 없는지 검증되지 않았다며 반대하고 있어서 협정을 개정하지 못해 사용하지 못하고 있다. 그러던 중에 2015년 4월 한미 원자력 협정 개정안이 타결되어 미국과 공동으로 사용한다는 조건 하에 가능하게 되었다 관련 기사(서울신문). 관련기사(YTN). 다만 현재까지의 연구결과는 실망스런 결과[30]라서 타당성 평가를 위해 미국의 새 실증실험 결과를 기다리는 상황이다.6.2. DUPIC
미국, 캐나다, 대한민국에서 DUPIC을 개발을 시도한 바 있다. DUPIC은 Direct Use of spent PWR fuel In CANDU의 줄임말인데, 사용 후 남은 가압경수로 연료를 CANDU에 넣어서 한 번 더 태우는 기술로 이걸 사용하면 전체 방사성 폐기물도 어느 정도 줄일 수 있고[31], 덤으로 경수로 사용 후 핵연료는 일반 천연우라늄에 비해 확실히 농축이 되다보니 CANDU에 투입하면 출력이 증가하기도 한다는 장점도 있다. DUPIC은 어느정도 겉을 훅 뜯고, 안의 사용 후 핵연료를 재소결하여 CANDU 연료봉안에 박아넣으면 되는 참 쉽죠적인 기술이나,[32] 문제는 이것도 사용 후 연료를 분해해야 되며 연료수송 및 기타 문제 등을 가지고 있다. 원자력 학계와는 달리 원자력 산업계에서는 DUPIC의 문제점으로 인해 DUPIC에 대해 부정적이며 결정적으로 중수로의 핵확산 염려 때문에 2000년대부터 대한민국이 중수로를 추가 건설하지 않기로 함에 따라 DUPIC 기술은 실용화 단계로 진입하는 데 실패하였고 현재는 사장된 상태이다.7. 다이아몬드를 이용한 원자력전지
2020년 1월 영국 브리스톨 대학교(University of Bristol) 연구진이 개발한 방법.탄소-14를 방사성 폐기물에서 추출하여 이를 원료로 사용하는 방법이다.
탄소-14의 방사선은 모든 고체에 빠르게 흡수될 수 있는 단거리 방사선으로 다이아몬드 내에서 비탄성 산란을 하면서 빠르게 흡수된다. 흡수된 에너지는 열로 바뀌고 열전 소자를 통해 전기로 변환되어 충전에 사용된다.
탄소-14의 반감기는 약 5730년으로 충전 없이 배터리 전력의 50%를 사용하는 데 5730년이 걸린다. 따라서 방사성 폐기물을 활용할 수 있는 방안이면서 동시에 친환경적 전력을 영구적으로 공급할 수 있다.
8. 방사성 폐기물로 오염된 곳
대부분의 방사성 폐기물은 폐기물 처리장에서 관리되고 있으며 원자력 사고가 났던 곳도 대부분은 정화되어 안전해졌다. 그러나 간혹 그렇지 않은 곳이 있는데 이는 방사능 오염이 너무 심각한 지역이다.-
마야크 재처리 공장 인근(
러시아) - 원자력 사고가 수십 차례에 걸쳐 일어난 곳으로 주변에 뿌려진 방사성 폐기물의 양은 체르노빌조차 범접할 수 없다. 특히 이 공장 부근에 있는
카라차이 호수에는 절대로 가지 마라
어차피 근처에 가기도 전에 경찰한테 끌려간다.
- 셀라필드 원자력 단지 내의 B30, B38 건물( 영국) - B30 건물은 마그녹스에서 꺼낸 사용 후 연료를 보관하는 장소인데 문제는 그 위엔 뚜껑이 없다! B38 건물은 아예 연료와 연료를 감싸는 클래딩이 냉각용 연못으로 풍덩해버리고 원자로 건물 붕괴. 그래서 덩달아 서유럽에서 제일 위험한 건물 1호, 2호가 되었다. 그 덕택에 해체비용이 덩달아 증가, 1년에 15억 파운드(현재 한화로 2조 6,594억 7,000만원)이나 든다! 그리고 그 앞 바다. 셀라필드에서 흘려보낸 방사성 원소로 인해 약 200kg의 플루토늄이 잠자고 있다고 한다.
- 체르노빌 원자력 발전소 인근( 우크라이나) - 누구나 다 아는 위험지역. 프리피야트나 붉은 숲과 같은 위험천만한 지역이 널려 있다.
- 후쿠시마 원자력 발전소 사고 현장 그 주변( 일본) - 원자로 6기 중 4기에[33] 문제가 생겼다. 앞으로 방제가 완료될 때까지는 위험지역으로 남을 것이며 정화에는 100년이 걸릴 것이라는 전망이 나왔다.
- 핵실험장 - 잔류 방사능이 남아있을 우려가 있다. 정화되었다면 몰라도 만약 그렇지 않다면 곤란해진다. 핵실험장 관련 정보는 비키니섬 핵실험과 세미팔라틴스크, 네바다 핵실험장, 북한의 핵개발 항목으로.
- 함경북도 길주군 풍계리
- 온칼로( 핀란드) - 아직 건설단계에 있지만 실제로 사용을 하면 매우 위험한 장소가 된다. 2020년부터 9,000톤의 방사성 폐기물이 저장될 예정이며, 미래 인류를 향한 경고 메세지를 포함하는 등 매우 위험한 장소가 될 것이다.
9. 국제사회의 대책
기본적으로 방사성 폐기물이 나오면 해당 국가에서 알아서 처리하는 것이 원칙이다. 즉, 거래의 대상으로 쓰면 국제법에 따라 해당 국가는 여러 가지 무역장벽이 쳐질 각오를 해야 한다. 판 쪽도 산 쪽도 문제가 된다. 이와 비슷하게 핵연료 재처리의 경우엔 연료봉이랑 돈 주고 연료봉 처리해달라고 한 나라가 덤으로 고준위 폐기물을 책임지고 처리하는 것이 원칙이다.다만 한 가지 예외조건이 있는데 방사성 폐기물을 수출하고자 하는 국가는 반드시 이를 처리할 수 있는 능력을 지닌 국가에 수출해야 한다는 점이다. 이 때문에 대만이 북한에 방사성 폐기물을 보내고자 했을 때 동아시아 사회는 그야말로 충격과 공포에 휩싸였었다.[34] 자기네 방사성 폐기물도 어떻게 처리하는지 불투명한 북한에 수출하는 대만의 행동에 전 세계가 뭐라 할 말을 잃었을 정도. 결국 전세계 국가들로부터 욕을 거하게 먹고 나서야 대만이 계획을 철회했다.
또한 수출 가능한 방사성 폐기물도 저준위 폐기물 기준에 맞아야만 수출할 수 있다. 처리하기 힘들다고 바다에 버리면 위법이지만 원자력 관련 시설에서 방사성 폐기물을 버릴 경우는 규정에 없다. 그렇게 하면 자기 나라가 방사능에 오염되므로 그런 짓을 할 국가는 없을 거다. 즉 상식적이고 개념이 있다면 안 하기에 냅두는 것이다. 후쿠시마 원자력 발전소 사고 직후 도쿄 전력의 실책과 일본 정부의 관리 소홀로 방사성 물질들이 인근 해역으로 유출되면서 방사성 폐기물의 해양 오염과 처리 문제 그리고 국제적 표준 규정의 미비가 논란이 되었다. 이후 일본 정부와 IAEA의 모니터링을 받는 처리 시설과 저장소가 건설되어 유출 우려는 크게 줄었으나, 원전 사고 처리에 쓰인 사용수와 사용물자들을 처리하는 방법을 놓고 일본 내외에서 논쟁이 지속되고 있다.
2011년 5월 9일자 보도에 따르면 미국과 일본이 극비리에 몽골에 핵폐기물 저장시설을 건설하는 계획을 추진하고 있다고 한다.
방폐물의 종말단계 영구적 보관시설을 어디에 어떻게 지을 것인지가 아니라, 아예 현재 폐연료의 실질적 누출 리스크가 과대평가되고 있으며, 굳이 종말단계 시설을 건설하고 전국적으로 방폐물을 운송할 위험과 수고를 거칠 가치조차 없다는 주장도 있다. #
10. 비유적 표현
이렇듯 극히 유해하고 처리도 힘들기 때문에 도저히 답이 안 나오는 것들을 이것에 비유해서 표현하기도 한다. 대체로 대놓고 막 나가는 불쏘시개 수준마저 초월한 엉터리 미디어물을 지칭할 때 쓰이지만, 최근에는 자신의 안전과 이익만을 도모하는 최악의 인간들, 그 중에서도 도저히 갱생시킬 가치가 없거나 옹호할 가치가 없는 인간들을 지칭할 때 많이 쓰인다. 물론 어디까지나 비하적 표현이기 때문에, 다른 비하적 표현과 같이 위키에서 이러한 표현은 웬만하면 쓰지 않는 게 좋다.11. 관련 문서
[1]
사진처럼 철제 드럼통에 담겨져 밀봉된다. 흔히들 쓰고 버려진 방사성 동위원소들을 떠올리지만 실제로는 원전에서 쓰고 버려진 장갑이나 방호복 같은 게 담겨있다.
[2]
흔히 마시는
커피에서 나오는 자연방사선과 양이 거의 같다고 한다.
[3]
한국의 경우 1년에 약 3mSv로 다소 높은 편인데 이는 우리나라에 많이 분포해있는 지질이 화강암으로 이뤄져서 그렇다.
[4]
https://web.archive.org/web/20160201064831/http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Nuclear-Wastes/Radioactive-Waste-Management/
[5]
What if I took a swim in a typical spent nuclear fuel pool? Would I need to dive to actually experience a fatal amount of radiation? How long could I stay safely at the surface?
[6]
2023년 2월 보도자료
사용후핵연료 저장시설 포화시점 1~2년 단축 전망(2021.12월 대비)
[7]
당겨진 사용후 핵연료 포화시점… 건식저장시설 안 지으면 생길 일
[8]
중성자를 쏘이거나 하는 방법으로 방사성 폐기물의 양을 줄일 수 있기 때문에,
증식로 등을 이용하여 방사성 폐기물의 양을 줄이는 방안이 연구되고 있다.
[9]
배관 속에 진흙을 제거한다고 치자. 공기를 불어넣고 물을 보내도 100% 제거는 불가능하다. 내부에 진흙이 아주 극소량이라도 굳어 미량이라도 남게 된다. 재처리도 마찬가지이다. 플루토늄과 우라늄, 핵분열 생성물을 재처리하는 과정에서도 내부에 플루토늄과 핵분열 생성물이 남게 된다. 극소량인 부피의 '1조분의 1' 이하라도 핵분열 생성물의 방사능은 기준치를 넘기에 재처리 공정에서 이용된 파이프와 핵물질과 접촉된 장비들은 폐기물이 된다.
[10]
왜 세슘 137의 별명이 죽음의 재인지 알 수 있다.
[11]
이런 유형의 사고로 죽은 사람은 현재까지 21명이며 모두 순식간에 치명적인 피폭을 당했다. 그러나
루이스 슬로틴이 그런 사고를 만났을 때 플루토늄 덩어리의 연쇄반응을 강제로 중단하여 동료를 구했다. 자세한 것은 해당 항목으로.
[12]
당연하지만 개소리다. 플루토늄은 방사성 물질일 뿐 아니라, 폴로늄만큼은 아니지만 화학적 독성도 상당히 강하다. 때문에 플루토늄 취급 공장은 우라늄 취급 공장과 다르게 사람이 직접 플루토늄에 접근하기 어렵게 되어있다.
[13]
우리나라에도 이런 용도로 만들어진 방사성 폐기물 처분장(방폐장)이
경주시에 있다. 물론 저준위/중준위 폐기물을 처리하는 용도로 사용되고 있지 고준위 폐기물은 절대로 그곳에 처리하지 않는다. 문제는 경주의 지층은 그렇게 안정적인 곳이 아니다. 근처에 활성단층도 존재하고 있고, 경주는 지질시대 동안 상당히 많은 변화가 있었다. 실제로 건설 도중 난공사로 건축기간이 예상보다 늘어졌다.
그리고...
[14]
이를 캑터스 돔(Cactus Dome)이라고 하며, 해당 크레이터에서 폭파시킨 핵폭탄이 캑터스다. 문제는 원래 콘크리트 돔 밑의 크레이터 벽면을 모두 콘크리트로 처리해야 했는데, 비용 절감을 위해 그냥 맨흙 위에다가 폐기물을 내팽개쳐 놓고 돔만 씌워 놨다는 것이다.
[15]
이 때
그린피스가 쪽배 하나로
로사톰 선박에 바짝 붙어 투기를 저지하는 모습 때문에 한국에서도 유명세를 탔다.
[16]
이 행위는 동일본대지진 이전의 2007년까지 지속되었다. 이 소식은 2021년 도쿄 신문에 의해 밝혀졌고 일본은 4500조 베크렐을 30여년 동안 방류했다고 한다.
[17]
감이 안 온다면, 지구 내부의 에너지의 원천은 지구 내부의 방사성 원소의 붕괴로 인한 열임을 알자.
[18]
땅에 묻으면 되지 않겠느냐고 하겠지만 현재 그렇게 보관하는 곳은
체르노빌 원자력 발전소 정도이며 그 곳도 원해서가 아니라 4호 원자로가 녹아서 그런 것이다. 여기는 최소한 한 번 폭발할 뻔했으며 자세한 것은 해당 문서로.
[19]
토륨 매장량이 우라늄보다 풍부하고 핵분열 생성물의 위험도가 기존의 원자로보다 더 낮으며 결정적으로 토륨을 연료로 사용하는 원자로는 핵무기 개발에 쓸 수 없다는 장점이 있어 차세대 원자로로 주목받고 있지만 아직 연구단계이다. 하지만 아이러니하게도 토륨을 원료로 하는 원자로는 과거 핵무기를 제작할 수 없단 탓에 매장당했었다. 당연히
핵 만능주의 사상이 도래하던 1950~60년대.
[20]
기존 중수로 구조를 사용하면 쉬운데 이 방법은 핵무기 만드는데 악용될 수 있어서
핵보유국 말고는 불가능하다.
[21]
돈이 무한대로 넘쳐나지 않는 이상 이런 거대분야에 예산을 끌어오려면 다른 분야의 연구비를 희생시켜야 한다. 한국에서 그만한 가치가 여기에 있다고 생각하는 사람은 정치계는 물론이고 학계나 현장에도 거의 없다. 게다가 하필 한국은 이것과 상극인 경수로에서 경쟁우위를 갖고 있다는 문제도 있다.
[22]
가속기를 끄면 원자로가 꺼진다.
[23]
쿠르츠게작트의 영상.
[24]
우주방사선이 인체에 악영향을 미약하게나마 끼치는 것은 명백하지만 임무 중은 물론 돌아오고 나서도 일반인보다 방사선에 많이 노출된 수준에 지나지 않는다. 하지만 고준위는 옆에 사람이 서 있으면 몇 초 이내로 죽는 특급 위험물질이다.
[25]
우주 공간은 저항이 없어 최초의 추진 가속력만 있으면 관성으로 이동하므로 한 번 가속하고 나면 추가적인 추진력은 필요하지 않다. 또한 다른 항성계에 도달하려면 적어도 수십만 년이 걸리는데, 이쯤 되면
반감기가 여러 번 지나서 무해해지고, 게다가 우주공간은 텅 빈 상태라 어디 외계 행성에라도 떨어져 오염시킬 우려는 사실상 없다.
[26]
실제로 인류는 목성형 행성에 방사성 폐기물을 버린 적이 있다.
카시니호를 비롯해 목성과 토성 탐사선 다수에는 플루토늄-238이 실려있고, 임무 종료 후 이들 행성을 향해 추락시켰다.
[27]
당장 선진 몇몇 국가만이 이런 기술을 보유하고 있다. 그리고 이런 원자력 관련 기술은 배워오기도 쉽지 않다. 이게 다 핵확산 위험 때문이다.
[28]
미국,
러시아,
중국 등의 핵보유국들이 사용 후 연료의 재처리를 반대하는 이유. 플루토늄은 핵무기의 제조에 쓰일 수 있다.
[29]
핵연료의 재처리를 하지 않는 조건으로 미국에게 원자력 기술을 받아온 것이기 때문.
[30]
처리시간이 예상치의 18배 정도로 나타나고 있다. 참고로 이 처리시간 단위는 연 단위다.
[31]
한번 태워서 방사성 핵분열생성물이 쌓인 핵연료를 다시 핵분열 시키는 것이므로 CANDU가 최종 배출하는 사용후 핵연료봉에 포함된 방사성 물질의 양은 증가한다. DUPIC은 경수로에서 사용후 핵연료봉이 따로 배출되지 않으므로, 사용후 핵연료봉의 전체 양으로 따졌을 때 감소하는 것이다. 기본적으로 같은 양의 핵분열 에너지를 얻었다면 생성되는 핵분열 생성물 방사성 동위원소의 양도 동일하다.
[32]
실제로는 이 역시 CANDU 핵연료 제작에 사용되는 천연우라늄에 비해 방사성이 훨씬 높아 취급이 까다롭다는 점과, 핵분열생성물 원소들의 산화물이 불순물로 포함되므로 소결반응시의 거동이 달라지고 완성된 핵연료봉의 물성이 악화되는 등의 문제가 있다.
[33]
나머지 2기는 사고 당시 가동 중지된 상태였고, 무엇보다도 내부에 연료봉이 없었다.
[34]
농축을 통해 재처리가 가능한데 북한이 이걸
어디에 쓸지는 뻔하다.