수아성
2시간  ·
공유 대상: 전체 공개 

이효승
1일  ·

후쿠시마 원전의 멜트다운은 얼마나 위험할까?

히로시마나 나가사키에 떨어진 원자폭탄의 방사선 방출로 수많은 기형아가 태어나고 죽었다. 일본에 투하된 원자폭탄의 핵분열 양은 우라늄 전체무게의 5%로 본다. 원자폭탄에 사용된 우라늄이 100kg 이니 불과 5kg의 핵분열로 방사능 오염과 폭발을 한 것이다.

후쿠시마 원전은 총6기가 있었고 그중에 1-4기의 원전에 사고가 발생했다. 그중 한개는 사고후 수습을 했고 나머지 세개의 원전이 멜트다운 멜트쓰루를 했다. 멜트다운이란 원자로의 핵 연료봉이 제어가 되지않고 녹아서 원자로 하부를 녹이고 내려간 것이고 멜트쓰루란 연료봉이 원자로 하부를 뚫고 콘크리트 구조물을 뚫어서 땅밑으로 가라앉고 있는것을 말한다.

체르노빌도 동일한 과정을 거쳤는데 우크라이나 체르노빌은 이 멜트쓰루된 원자로를 납과 콘크리트로 덮어버렸다. 그래서 원전의 초기 폭발 이후로는 방사능 방출이 없어서 바다로 배출하지 않는다.

일본에서 사고난 원전의 핵 연료봉량은 880톤 이라고 한다. 원자로에 사용된 우라늄이 많을까 원자폭탄의 우라늄이 많을까?

일단 반응량 자체가 다르다. 원자로는 아래 자료를 보니 합해서 880톤이다. 원자폭탄은 100kg 이다. 상대가 안되게 원자력 발전소가 많다. 880*1000/100 = 8800배가 많은 것이다. 물론 저 펠릿같은 핵연료봉에 우라늄이 전부가 아니고 지르코늄이나 텅스텐같은 다른 무거운 물질이 있으니 우라늄 연료무게를 1/6 정도인 150톤으로 보면  1,500배 많다.

문제는 이게 1,500배로 끝나지 않는다. 앞서 말한 것처럼 원자폭탄은 전체 우라늄 100kg 중에서 5%만 핵분열을 한다. 폭약을 감싸고 한번에 터뜨리니 극히 일부만 핵분열 하는 것이 이해가 간다. 5%만 반응하므로 실제 방사선 방출은 원전의 1/20 이다. 그래서 원자로가 더 많다.

더욱더 큰 문제는 이 핵연료봉이 통상 몇년 사용하면 폐기해야 하는데 폐기 기간도 수십년 걸린다. 즉 수십년동안 엄청난 열을 내니 60도 이하의 냉각수에 보관한다. 이후 건식보관을 하고 그후에는 깊은 지하에 보관한다.

멜트다운된 저 데브리는 그런 과정을 거치지 않았다. 그럼 이 핵연료봉끼리 맹열한 핵분열을 계속하는데 이게 꺼지지 않는 불이된다. 즉 폐 핵연료봉을 간격을 두고 물속에 놔두면 수십년간 천천히 소멸하는데 이게

1. 폐연료봉 끼리 가까이 두면 안된다. 가깝게 놔두면 방출된 중성자가 연료봉 간에 영향을 줘서 전체 우라늄이 방사선 붕괴를 할 때까지 계속되고 핵분열이 멈추지 않는다.

2. 핵연료봉에서 우라늄 238은 우라늄 235에 비해 20배 많다. 통상 이것을 섞어두는 이유는 연료봉에서 238이 간혹 235로 변해서 더 오래 사용하기 때문이다.

3. 이게 데브리 상태로 얽혀있으면 우라늄 238끼리 반응하는 수준이 된다. 물론 235가 촉매가 되고 그 사이에 64종의 세슘 아이오딘 칼륨 같은 동위원소 방사선 물질이 방출된다. 쉽게 말하면 원래 238은 235로 변하지 않는데 데브리 상태에서는 238에 무수한 중성자가 충돌하기 때문에 235를 거쳐서 플루토늄등을 만들고 꺼지지 않는 핵분열을 하게된다.

통상 폐연료봉 : 238 => 235 일부 변환 끝

데브리 : 238 => 235 => 생성된 235붕괴가 238에 다시 영향 238 => 235 재발생 및 순환

4. 즉 통상의 폐연료봉 에서는 우라늄 238이 계속 핵분열 하지는 않는데 이게 데브리 상태로 수백톤이 엉켜있으면 저게 적어도 수백 수천년 간은 핵분열이 계속되고 꺼지지 않는다.

5. 후쿠시마 원전 폭발이 12년이 되도 맹독성 방사선 물질이 계속 나오는건 데브리에서 핵분열이 꺼지지 않는다는 증거다.

6. 이걸 냉각수로 냉각하는게 의미가 있을까? 소련방식으로 콘크리트로 덮어야 하는것 아닌가?

7. 이건 마치 산에서 멧되지 한마리가 죽었다. 그럼 땅에 묻든지 낙엽에 덮이든지 하면 된다. 천천히 썩어서 자연으로 돌아가면 된다. 이 멧되지 사체를 온마을 주민이 사용하는 우물이나 상수원 파이프에 사체를 넣어두면 어떻게 될까?

온동네 사람들이 원인을 모르고 물만먹으면 죽어갈 것이다. 멧되지 사체를 원자로 데브리로 보면 된다.

8. 콘크리트로 덮어야 되는거 아닐까? 왜 그걸 꺼내서 물로씻고 그 물을 바다로 방출하시냐고? 나는 일본애들 정신상태를 모르겠다.

9. 이걸 좋다고 빨아주는 카이스트 정모 교수는 또 뭐냐? 이게 과학적이 아니라고? 정모교수는 멜트쓰루된 상태가 아니라고 했다. 사진을 보니 멜트쓰루가 맞는데 왜 아니라고 하는걸까?

10. 죽으려면 무슨짓을 못하냐고. 환장할 노릇이다.

11. 히로시마에 떨어진 원자폭탄 핵분열이 5kg 이고 데브리의 우라늄이 150톤이면 원폭의 30,000배다. 이걸 당신이 즐겨먹는 수산물이 살아갈 바다에 풀겠다는 거다.

12. 이걸 왜 ... 일본애들은 후쿠시마는 태양광 발전단지로 바꿔라. 후쿠시마산 산출물 중에 유일하게 쓸만한게 태양광 발전 전력이다. 이거 수입해서 써라. 이건 반대 안한다.

https://m.blog.naver.com/godinus123/223141765988

#멜트다운  #debris #Meltdown #후쿠시마 #원전 #우라늄 #핵연료봉 #중수 #삼중수 #세슘 #반감기 #U235 #U238 #방사능 #방사선 #핵폐기물 #핵종 #핵재처리 #데브리 #코륨 #멜드쓰루 #플루토늄 #원자폭탄 #히로시마

~~~~~~~~~

조호균 님의 글에서

어떤 분이 후쿠시마 원전의 데브리(멜트다운된 연료봉이 용기, 콘크리트 등과 엉겨붙어서 원자로 내부에 침전된 것. 학술적으로는 코륨(corium)이라고 함)가 800톤-900톤 있다고 하니까, 근거가 어디 있냐고 물어보시던데...

국제폐로연구개발기구(IRID: International Research Institute for Nuclear Decommissioning)는 후쿠시마 원전 사고를 계기로 폐로 기술 개발을 위해 IAEA가 만든 기구인데, 바로 이 IRID가 그렇다고 밝혔고, 일본 언론에서도 그렇다고 보도했습니다.

통상적으로, 폐로(decommissioning)의 가장 중요한 작업은, 수조 안에 담겨서 3-5년간 냉각된 [규격화된] 폐연료봉을 크레인으로 꺼내서, [규격화된] 금속용기에 담아 잔열 제거를 위해 40-50년간 중간저장하고, 그 다음에 최종처분으로서 땅 속 깊이 묻는 것인데, 후쿠시마 원전의 경우는 그 연료봉이 용암처럼 녹아내려서 코륨 형태로 원자로 내부에 880톤이 덕지덕지 붙어 있기 때문에, 그것을 로봇이 일일이 분쇄해서 꺼내는 작업이 쉽지 않다고 합니다(=인류가 처음 해 보는 일이라고 합니다).

http://www.isnatt.org/Conferences/35/10%20Takamori.pdf

https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=rn:48066438

https://www.minpo.jp/pub/topics/jishin2011/2016/10/post_14300.html