월성원전 피폭사고 후 방사선과 중수등 원전용어에 대한 관심이 부쩍 높아졌다. 전문가들과 일반인들이 이해하는 폭이 서로 달라 의견대립을 빚기도 했다. 원전사고와 관련된 의문점을 정리해 본다.■방사선은 무엇인가
월성원전 사고가 국민적 관심사로 부각된 것은 22명의 작업자들이 방사선에 피폭됐기 때문이다. 방사선(放射線)이란 원자핵이 분열하면서 방출되는 양성자, 전자, 전자기파의 흐름, 즉 선(線)이다. 알파(α), 베타(β), 감마(γ)선이 있다. α선은 에너지는 가장 강하지만 투과력이 낮아 피부에서 차단된다. β선은 α선보다 투과능이 좋지만 그래도 피부 수㎜에 그친다. 월성 사고에서 작업자들이 체외 피폭보다 호흡을 통한 체내피폭이 우려됐던 이유도 삼중수소가 β선을 내는 방사성물질이라는 점 때문이다. γ선은 가시광선과 마찬가지로 전자기파의 일종으로 X선보다 파장이 짧다. 투과력이 커서 두께 수㎝의 납도 뚫고 지나며 암치료, 금속조직검사등에 쓰인다.
■방사선과 방사능
방사선과 자주 혼동해서 쓰이는 방사능은 원자핵이 방사선을 방출하여 보다 안정된 원자핵이 되려는 성질을 뜻한다. 방사능물질, 방사능오염, 방사능무기처럼 폭넓게 쓰인다.
자연계엔 미미하지만 늘 일정한 방사선이 있어 일반인들도 연 2.4밀리시버트(mSv)의 자연방사선을 쬔다. 방사선이 직접 인체에 영향을 끼치는 것은 500mSv를 최저치로 본다. 1Sv(1,000msv)이상을 쬐면 구토, 전신권태증상이 나타나고 2~3Sv가 수정체, 생식기등에 쬐이면 백내장, 불임이 발생한다. 최근 일본 방사능누출사고로 중태를 입은 사람은 7Sv에 피폭됐다. 그러나 적은 양이라도 장기간 피폭이 축적되면 암발생 가능성이 높아지는 것으로 알려져 있다.
■방사능 외부 누출이란
이번 월성사고에서 방사능물질이 외부로 누출됐느냐 안 됐느냐는 점도 쟁점이었다. 감속재 펌프에서 누설된 중수 일부가 삼중수소로 증발한 것은 사실이다. 그러나 원자로는 두께 107㎝의 격납고로 둘러싸여 있어 중수가 밖으로 누출되지는 않았다. 다만 환기구를 통해 외부로 날아간 삼중수소의 양이 사고당일 평소의 두배정도인 2,600~5,300밀리큐리(mci)로 나타났을 뿐이다. 전문가들은 그러나 이는 1일 방출제한치(30만밀리큐리)의 2%에 불과, 환경영향이 미미하다고 밝혔다.
■중수, 중수소
중수(重水)는 수소와 산소가 결합된 물이다. 마셔도 문제가 없다. 다만 보통 물보다 무겁다. 무게 차이는 6%. 이 「6%」의 무게는 바로 수소가 중성자를 하나 가진 중수소란 사실 때문이다. 보통 수소는 양성자 하나와 전자 하나가 결합한 구조이지만 중수 안에 포함된 중수소는 양성자 1, 중성자 1, 전자 1로 구성돼 있다.(그래픽참조)
중수소는 핵연료인 우라늄이 분열되면서 빠른 속도로 튀어나오는 중성자를 흡수해 속도를 늦춘다. 만일 튀어나오는 중성자가 옆에 있는 우라늄 핵을 연달아 때려 핵분열이 빠르게 진행되면 핵폭발이 일어나기 때문에 반응속도를 늦출 필요가 있다. 그것이 감속재(減速材)의 역할이다. 중수를 감속재와 냉각재로 쓰는 원자로가 중수로형이다. 경수로형은 중수대신 물을 사용한다. 원전에서 일어나지는 않았지만 일본의 방사능 누출사고는 핵분열 속도를 제어하지 못했기 때문에 일어났다.
중수는 물보다 감속능력이 수십배 뛰어나다. 그래서 리터당 25만원이나 하는 비싼 중수를 쓰고 있다. 대신 중수로의 원료인 천연우라늄은 값이 싸다.
핵분열과정을 거치고 난 중수는 기체로 증발하면 삼중수소를 낸다. 삼중수소는 중수보다 중성자가 하나 더 많아 방사선을 방출한다. 월성원전 작업자들은 삼중수소를 흡입함으로써 피폭됐다.
김희원기자
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