참사를 가져온 강진과 추나미는 두 번째의 공포를 불러 일으키고 있다. 바로 원자력 발전소의 방사능 유출이라는 최악의 사태가 우려되는 상황으로 변하고 있다. 과거 원전 사고로 세계적으로 유명한 소련의 체르노빌 사태가 재발될까 봐 전전긍긍하고 있다. 지금까지의 일본 후쿠시마 제일 원자력 발전소의 사건은 160명이 방사선에 노출되었고 현재 주위 반경 20Km내의 주민약 16만명을 대피시켰다. 지금까지의 내용을 시간 별로 정리하고 방사능 사고에 대한 것도 알아 둬야 한다.
1.후쿠시마 제1원전, 방사선량 법적 한계 초과
일본 동북부를 강타한 대지진 후 폭발과 노심용해 사고가 발생한 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소 지역의 방사선량이 법적 한계치를 넘어섰다고 원전 운영사인 도쿄전력(TEPCO)이 13일 밝혔다.
교도통신은 이날 도쿄전력이 이 같은 ’비상상황’을 정부에 보고했다고 전했다. 도쿄 전력은 그러나 이런 방사선량이 사람들의 건강에 즉각적인 위험이 되는지는 밝히지 않았다.
또 후쿠시마 원전에서 잇따라 사고가 발생하는 가운데 강력한 여진이 계속돼 불안감이 더욱 커지고 있다. 미국 지질조사국은 이날 오전 10시 26분 도쿄 동쪽 179㎞ 해저 24.5㎞에서 규모 6.2의 지진이 발생했다고 밝혔다.
도쿄전력은 앞서 이날 후쿠시마 제1원전 3호기에서도 냉각시스템에 이상이 발생, 압력이 높아지고 있다며 원자로에서 증기를 빼내는 작업을 진행하고 있다고 밝힌 바 있다.
후쿠시마 제1원전에서는 12일 1호기의 냉각시스템 작동이 멈추면서 노심용해가 일어나고 외부 건물이 폭발, 일시적으로 방사성 물질이 높아지고 방사선량이 급격히 치솟았었다.
2. '노심용해'란
일본 동북부를 강타한 지진피해로 현지 원자력발전소에서 처음으로 ’노심용해’(meltdown.멜트다운)가 일어나 방사능 물질이 검출됐다.
일본 정부는 12일 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소 제1호기 주변에서 방사능 물질인 ’세슘’과 방사성 요오드가 검출됐으며 이는 원자로나 우라늄 연료 중 일부가 녹는 ’노심용해’가 일어났기 때문이라고 밝혔다.
노심용해란 원자로가 어떤 원인으로 온도가 급상승해 노심(爐心)이 녹는 현상을 뜻한다.
원자로가 과열 상태가 되면 노심 냉각장치가 긴급 작동해 이를 식히게 돼 있지만 관련 장치가 제대로 작동하지 않으면 통제가 불가능해져 원자로 자체가 녹는다. 이 때문에 원자로 격납용기를 돌파한다.
원자로 용해로도 불리는 이 현상이 발생해 핵심부의 온도가 1천90∼2천760℃ 이상으로 올라가면 원자로에 봉인된 보호용기가 녹는다는 것이다.
결국 핵심부 자체가 녹을 수도 있는데, 이런 과정을 거쳐 핵연료가 보호용기를 통과하면서 녹아내려 물을 증발시킨다.
이 방사능 증기를 대기 속에 방출하면 핵분열로 파생된 물질이 먼 곳으로 이동할 수 있어 최악의 사태를 불러일으킨다.
전문가들이 꼽는 가장 대표적인 사례는 1979년 발생한 미국 펜실베이니아주(州) 해리스버그 스리마일섬의 원자력발전소 방사능 누출사고다. 이는 미국 원자력발전 역사상 최악의 사고로 꼽힌다.
일반적인 사례로는 1986년 발생한 옛 소련 체르노빌 원자력발전소의 원자로 파손사고를 들 수 있다.
전문가들은 이번 일본 원전 사고의 경우 내진설계가 갖춰져 있는 시설에서 발생해 다소 이례적인 것으로 받아들이고 있다. 일각에선 최소 부분만 용해됐다는 의견을 내기도 해 용해규모 등 사고내용에 대해 의견이 엇갈리고 있다.
일본 정부는 12일 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소 제1호기 주변에서 방사능 물질인 ’세슘’과 방사성 요오드가 검출됐으며 이는 원자로나 우라늄 연료 중 일부가 녹는 ’노심용해’가 일어났기 때문이라고 밝혔다.
노심용해란 원자로가 어떤 원인으로 온도가 급상승해 노심(爐心)이 녹는 현상을 뜻한다.
원자로가 과열 상태가 되면 노심 냉각장치가 긴급 작동해 이를 식히게 돼 있지만 관련 장치가 제대로 작동하지 않으면 통제가 불가능해져 원자로 자체가 녹는다. 이 때문에 원자로 격납용기를 돌파한다.
원자로 용해로도 불리는 이 현상이 발생해 핵심부의 온도가 1천90∼2천760℃ 이상으로 올라가면 원자로에 봉인된 보호용기가 녹는다는 것이다.
결국 핵심부 자체가 녹을 수도 있는데, 이런 과정을 거쳐 핵연료가 보호용기를 통과하면서 녹아내려 물을 증발시킨다.
이 방사능 증기를 대기 속에 방출하면 핵분열로 파생된 물질이 먼 곳으로 이동할 수 있어 최악의 사태를 불러일으킨다.
전문가들이 꼽는 가장 대표적인 사례는 1979년 발생한 미국 펜실베이니아주(州) 해리스버그 스리마일섬의 원자력발전소 방사능 누출사고다. 이는 미국 원자력발전 역사상 최악의 사고로 꼽힌다.
일반적인 사례로는 1986년 발생한 옛 소련 체르노빌 원자력발전소의 원자로 파손사고를 들 수 있다.
전문가들은 이번 일본 원전 사고의 경우 내진설계가 갖춰져 있는 시설에서 발생해 다소 이례적인 것으로 받아들이고 있다. 일각에선 최소 부분만 용해됐다는 의견을 내기도 해 용해규모 등 사고내용에 대해 의견이 엇갈리고 있다.
3. 원전 수소폭발 왜 일어났나
2011.3.13. 조선일보
일본 경제산업상 원자력안전보안원 등에 따르면 일단 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소 폭발의 원인은 ’수소(H)’로 알려지고 있다.
아직 구체적 정보가 공개되지 않은 상태라 속단하기 어렵지만, 전문가들은 핵연료봉 피복제가 냉각수와 반응하면서 발생한 수소가 폭발, 원전 외벽 건물이 붕괴된 것으로 분석하고 있다.
전문가들에 따르면 우라늄으로 이뤄진 핵연료봉은 지르코늄(Zr; Zirconium)으로 둘러싸여 있다. 지르코늄이 고온에서 강도가 높고, 순환하는 냉각제에 빨리 부식되지 않으며, 방사성 동위원소를 형성하지 않고, 중성자 포격에 따른 기계적 손상이 없는 특성을 갖고 있기 때문이다.
그러나 이번 후쿠시마 원전 사례처럼 노심(爐心)의 온도가 비정상적으로 높아지면 이 지르코늄이 냉각수와 반응, 수소를 만들어낸다. 결국 이 폭발성이 큰 수소가 발화했다는 추정이다.
하지만 이 같은 수소로 인한 폭발이 곧 방사능 물질의 외부 유출을 막는 안전장치인 격납용기 또는 격납건물의 파손이나 폭발을 의미하는 것은 아니다.
전문가들은 수소가 원전 중심부인 격납용기와 원전 외벽 건물 사이 공간에 차 있다가 터졌을 가능성이 큰 것으로 보고 있다.
후쿠시마 원전 측이 노심 용해(노심이 녹아내리는 것) 등으로 격납용기 내부의 가스 압력이 높아지자 비상조치로 이 격납용기와 외벽 건물 사이 공간으로 가스를 빼냈을 것이라는 설명이다.
에다노 유키오(枝野幸男) 일본 관방장관이 12일 기자회견에서 “(원자로 등) 원자력 시설은 강철 격납용기에 덮여 있고 그 밖이 콘크리트와 철근 건물로 덮여 있다”면서 “이번 폭발로 건물 벽이 붕괴됐지 안쪽 격납용기가 폭발한 것은 아니다”라고 밝힌 것과 같은 맥락이다.
그러나 냉각 장치가 조속히 복구되지 않을 경우 후쿠시마 원전의 격납용기 자체의 안전도 장담할 수 없는 상황이다.
현재 후쿠시마 원전 상황과 비슷한 사례가 바로 미국에서 1979년 발생한 스리마일섬(TMI) 원전 사고다. 사상 최악의 원전 사고 중 하나로 꼽히는 동시에, 역설적으로 격납용기 등 차폐시설의 중요성을 일깨우는 경우다.
당시 펜실베이니아주 해리스버그 인근에 위치한 가압수형 경수로에서도 물을 공급하는 주급수 펌프가 고장을 일으켰고, 운전원의 실수로 긴급노심냉각장치(ECCS)까지 작동하지 않아 냉각장치가 완전히 파열됐다.
결국 노심 용융이 일어나 대량의 방사능 가스가 발생했으나, 다행히 원전의 5중 차폐시설 덕분에 畏부로 유출된 방사선량은 미미한 수준에 그쳤다.
아직 구체적 정보가 공개되지 않은 상태라 속단하기 어렵지만, 전문가들은 핵연료봉 피복제가 냉각수와 반응하면서 발생한 수소가 폭발, 원전 외벽 건물이 붕괴된 것으로 분석하고 있다.
전문가들에 따르면 우라늄으로 이뤄진 핵연료봉은 지르코늄(Zr; Zirconium)으로 둘러싸여 있다. 지르코늄이 고온에서 강도가 높고, 순환하는 냉각제에 빨리 부식되지 않으며, 방사성 동위원소를 형성하지 않고, 중성자 포격에 따른 기계적 손상이 없는 특성을 갖고 있기 때문이다.
그러나 이번 후쿠시마 원전 사례처럼 노심(爐心)의 온도가 비정상적으로 높아지면 이 지르코늄이 냉각수와 반응, 수소를 만들어낸다. 결국 이 폭발성이 큰 수소가 발화했다는 추정이다.
하지만 이 같은 수소로 인한 폭발이 곧 방사능 물질의 외부 유출을 막는 안전장치인 격납용기 또는 격납건물의 파손이나 폭발을 의미하는 것은 아니다.
전문가들은 수소가 원전 중심부인 격납용기와 원전 외벽 건물 사이 공간에 차 있다가 터졌을 가능성이 큰 것으로 보고 있다.
후쿠시마 원전 측이 노심 용해(노심이 녹아내리는 것) 등으로 격납용기 내부의 가스 압력이 높아지자 비상조치로 이 격납용기와 외벽 건물 사이 공간으로 가스를 빼냈을 것이라는 설명이다.
에다노 유키오(枝野幸男) 일본 관방장관이 12일 기자회견에서 “(원자로 등) 원자력 시설은 강철 격납용기에 덮여 있고 그 밖이 콘크리트와 철근 건물로 덮여 있다”면서 “이번 폭발로 건물 벽이 붕괴됐지 안쪽 격납용기가 폭발한 것은 아니다”라고 밝힌 것과 같은 맥락이다.
그러나 냉각 장치가 조속히 복구되지 않을 경우 후쿠시마 원전의 격납용기 자체의 안전도 장담할 수 없는 상황이다.
현재 후쿠시마 원전 상황과 비슷한 사례가 바로 미국에서 1979년 발생한 스리마일섬(TMI) 원전 사고다. 사상 최악의 원전 사고 중 하나로 꼽히는 동시에, 역설적으로 격납용기 등 차폐시설의 중요성을 일깨우는 경우다.
당시 펜실베이니아주 해리스버그 인근에 위치한 가압수형 경수로에서도 물을 공급하는 주급수 펌프가 고장을 일으켰고, 운전원의 실수로 긴급노심냉각장치(ECCS)까지 작동하지 않아 냉각장치가 완전히 파열됐다.
결국 노심 용융이 일어나 대량의 방사능 가스가 발생했으나, 다행히 원전의 5중 차폐시설 덕분에 畏부로 유출된 방사선량은 미미한 수준에 그쳤다.
4.여진, 피폭 우려 공포의 새벽
점점 상황이 악화되고있다. 13일 오전 5시35분 현재 기자가 머물고 있는 후쿠시마에는 전날 밤부터 강한 지진이 잦아졌다. 호텔 10층에 머물고있는데 확연히 느낄 정도로 건물이 휘청대고 있다. 최소 3차례 이상 이런 일이 벌어졌으며 진도는 최대 6이었다.
이미 폭발해 녹아가고 있는 원자력발전소 1호기를 수리하려다 도쿄전력 직원 3명이 방사능에 피폭(被爆)됐다는 뉴스가 이미 지난 밤부터 전해졌다. 일부 언론에서는 13일 아침부터 피폭자의 수가 190여명으로 확산됐다고 보도하고 있다.
이미 폭발해 녹아가고 있는 원자력발전소 1호기를 수리하려다 도쿄전력 직원 3명이 방사능에 피폭(被爆)됐다는 뉴스가 이미 지난 밤부터 전해졌다. 일부 언론에서는 13일 아침부터 피폭자의 수가 190여명으로 확산됐다고 보도하고 있다.
이처럼 핵 공포가 확산되자 도시 전역에는 사람들의 모습이 끊긴 채 팽팽한 긴장감만이 감돌고 있다. 오늘이 일요일이기에 더욱 인적이 드물 것 같다.
이제 상황에 따라 후쿠시마는 ‘제2의 체르노빌’이 될 수도 있는 상황이다. 벌써부터 서울에서는 기자에게 “빨리 그곳을 떠나라” “밖에 피부를 노출한 채 돌아다니지 말라”는 전화가 걸려오고 있다. 수년전 회사를 떠난 후배도 이메일을 보내 “납조끼를 구해 입고다니면 방사능 변화 수치를 금세 알 수 있다”고 할 정도다.
더 두려운 것은 지난 밤부터 이 일대의 전력이 계속 차단됐다 공급됐다 하면서 불안정하다는 것이다. 그것이 지진의 여파로 인한 것인지, 계속되는 여진(餘震)에 따른 것인지는 모른다. 이 부분을 쓰는 오전 5시42분에도 다시 지진이 시작돼 건물이 크게 흔들렸다. 일본을 강타한 지진의 위력은 아직도 수그러들지 않았다는 느낌이 들고있다.
일본철도(JR)에 따르면 태평양 연안 도시를 남북으로 잇는 신칸센 도후쿠(東北)선의 운행 재개는 아직 결정되지 않았다. 일본 전역의 철도가 정상화되고 항공기 운항도 일부 재개되고 있으나 여전히 이 지역만은 제외되고 있어 이번 지진과 쓰나미의 피해가 얼마나 심한지 알 수 있다.
기자는 오늘 중으로 도쿄에서 올라오고 있는 후배기자들과 합류해 북쪽으로 떠날 예정이다. 하지만 어제 새벽 끊긴 걸 확인했던 도로통행이 재개됐는지는 알 수 없다.
일본의 대부분 언론매체들도 어제 저녁부터 방사능 오염 우려 때문에 후쿠시마를 비롯한 도후쿠 지방 일대에서 철수한다고 한다. 본사와 제휴관계를 맺고있는 일본 마이니치신문의 기자도 “가능하면 빨리 그곳을 떠나라”며 “가장 안전한 루트를 알려주겠다”고 했지만 아직 답은 오지 않았다.
이제 상황에 따라 후쿠시마는 ‘제2의 체르노빌’이 될 수도 있는 상황이다. 벌써부터 서울에서는 기자에게 “빨리 그곳을 떠나라” “밖에 피부를 노출한 채 돌아다니지 말라”는 전화가 걸려오고 있다. 수년전 회사를 떠난 후배도 이메일을 보내 “납조끼를 구해 입고다니면 방사능 변화 수치를 금세 알 수 있다”고 할 정도다.
더 두려운 것은 지난 밤부터 이 일대의 전력이 계속 차단됐다 공급됐다 하면서 불안정하다는 것이다. 그것이 지진의 여파로 인한 것인지, 계속되는 여진(餘震)에 따른 것인지는 모른다. 이 부분을 쓰는 오전 5시42분에도 다시 지진이 시작돼 건물이 크게 흔들렸다. 일본을 강타한 지진의 위력은 아직도 수그러들지 않았다는 느낌이 들고있다.
일본철도(JR)에 따르면 태평양 연안 도시를 남북으로 잇는 신칸센 도후쿠(東北)선의 운행 재개는 아직 결정되지 않았다. 일본 전역의 철도가 정상화되고 항공기 운항도 일부 재개되고 있으나 여전히 이 지역만은 제외되고 있어 이번 지진과 쓰나미의 피해가 얼마나 심한지 알 수 있다.
기자는 오늘 중으로 도쿄에서 올라오고 있는 후배기자들과 합류해 북쪽으로 떠날 예정이다. 하지만 어제 새벽 끊긴 걸 확인했던 도로통행이 재개됐는지는 알 수 없다.
일본의 대부분 언론매체들도 어제 저녁부터 방사능 오염 우려 때문에 후쿠시마를 비롯한 도후쿠 지방 일대에서 철수한다고 한다. 본사와 제휴관계를 맺고있는 일본 마이니치신문의 기자도 “가능하면 빨리 그곳을 떠나라”며 “가장 안전한 루트를 알려주겠다”고 했지만 아직 답은 오지 않았다.
5. '방사선ㆍ방사능ㆍ세슘'이란
대지진의 여파로 일본 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소의 방사성 물질 누출 사고가 우려되고 있다.
방사선과 방사능은 어떻게 다른지, 왜 인체에 해로운지, 후쿠시마 원전 근처에서 검출된 세슘은 어떤 물질인지 등 관련 내용을 정리했다.
◇방사선 = 우라늄, 플루토늄 등 원자량이 매우 큰 원소들은 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해서 스스로 붕괴를 일으킨다. 이 원소들이 붕괴하며 다른 원소로 바뀔 때 방출하는 입자나 전자기파를 일컫는다. 이 방사선은 물질을 투과하는 성질이 있다.
◇방사능 = 쉽게 말해 방사선의 세기를 말하며, 엄밀히는 단위 시간당 원자핵 붕괴 수를 가리킨다.
◇방사성 물질 = 우라늄ㆍ플루토늄ㆍ라듐 등 방사선을 방출하는 물질은 ’방사성’ 물질이라고 부른다. 일반적으로 사용되는 ’방사능 물질’은 잘못된 용어다.
◇방사선 유해성 = 방사선이 위험하다고 하는 것은 방사선의 ’전리(電離)’ 작용 때문이다. 전리 작용은 방사선이 물질을 구성하고 있는 원자로부터 전자를 튕겨내 양이온(+)과 전자(-) 한 쌍으로 분리하는 것을 말한다.
방사선은 인체를 통과하면서 전리작용을 통해 세포의 증식과 생존에 필수적인 DNA에 화학적 변성을 가져올 수 있다.
◇방사선 측정 = 방사선 측정 단위는 여러가지다. 과거에는 큐리(Ci)·렘(rem) 등을 사용했지만 지금은 베크렐(Bq)·시버트(Sv)로 통일되었다. 베크렐은 물체가 내는 방사능의 양에 사용하며 시버트는 사람의 몸에 피폭되는 위험도, 즉 방사선량을 측정할 때 사용한다.
병원에서 1회 X선 촬영할 때 대략 0.03~0.05 밀리시버트(mSv)의 방사선량을 받게 된다. 100 밀리시버트의 방사선을 한꺼번에 맞더라도 별 영향이 없다. 다만 1천 밀리시버트를 맞으면 구토 및 설사 증세가 나타나며, 7천 밀리시버트 정도면 며칠 내 사망하게 된다.
◇노심 = 원자로의 중심부로서, 핵연료 우라늄의 원자핵이 중성자를 맞아 둘로 쪼개질 때(핵분열) 발생하는 에너지를 얻는 부분이다. 핵연료봉과 함께 분열속도, 노심온도를 제어하기 위한 감속재와 냉각재(冷却材) 등이 들어 있다.
◇노심용해 = 말 그대로 노심이 녹아내리는 상태다. 이번 후쿠시마 원전의 경우처럼 노심 온도를 제어하는 냉각재의 공급이 제대로 되지 않으면, 핵분열 반응 과정에서 발생하는 열을 식히지 못해 노심 자체의 온도가 올라간다. 노심 온도가 약 3천℃ 가까이 이르면 봉 형태의 핵연료(핵연료봉), 즉 우라늄 자체가 녹을 수 있다.
◇세슘 = 우라늄의 핵분열 과정에서 얻어지는 물질. 동위원소(양자 수는 같으나 질량 수가 다른 원소) 중 하나인 세슘-137은 자연상태에서는 존재하지 않고, 핵실험 등의 결과로 발생하는 인공 원소다. 이 원소의 농도는 방사능 낙진의 영향을 가늠하는 척도가 된다. 세슘-137의 반감기(방사선량이 절반으로 주는 기간)는 약 30년에 이른다.
세슘-137은 강력한 감마선으로 암세포를 죽이기 때문에 병원에서 자궁암 등의 치료에 사용되기도 하지만, 정상세포가 이에 노출되면 반대로 암 등이 발현할 수도 있다.
이번 일본 후쿠시마 원전 주변에서 검출됐고, 체르노빌 원전 사고 때 누출된 방사성 물질이다.
방사선과 방사능은 어떻게 다른지, 왜 인체에 해로운지, 후쿠시마 원전 근처에서 검출된 세슘은 어떤 물질인지 등 관련 내용을 정리했다.
◇방사선 = 우라늄, 플루토늄 등 원자량이 매우 큰 원소들은 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해서 스스로 붕괴를 일으킨다. 이 원소들이 붕괴하며 다른 원소로 바뀔 때 방출하는 입자나 전자기파를 일컫는다. 이 방사선은 물질을 투과하는 성질이 있다.
◇방사능 = 쉽게 말해 방사선의 세기를 말하며, 엄밀히는 단위 시간당 원자핵 붕괴 수를 가리킨다.
◇방사성 물질 = 우라늄ㆍ플루토늄ㆍ라듐 등 방사선을 방출하는 물질은 ’방사성’ 물질이라고 부른다. 일반적으로 사용되는 ’방사능 물질’은 잘못된 용어다.
◇방사선 유해성 = 방사선이 위험하다고 하는 것은 방사선의 ’전리(電離)’ 작용 때문이다. 전리 작용은 방사선이 물질을 구성하고 있는 원자로부터 전자를 튕겨내 양이온(+)과 전자(-) 한 쌍으로 분리하는 것을 말한다.
방사선은 인체를 통과하면서 전리작용을 통해 세포의 증식과 생존에 필수적인 DNA에 화학적 변성을 가져올 수 있다.
◇방사선 측정 = 방사선 측정 단위는 여러가지다. 과거에는 큐리(Ci)·렘(rem) 등을 사용했지만 지금은 베크렐(Bq)·시버트(Sv)로 통일되었다. 베크렐은 물체가 내는 방사능의 양에 사용하며 시버트는 사람의 몸에 피폭되는 위험도, 즉 방사선량을 측정할 때 사용한다.
병원에서 1회 X선 촬영할 때 대략 0.03~0.05 밀리시버트(mSv)의 방사선량을 받게 된다. 100 밀리시버트의 방사선을 한꺼번에 맞더라도 별 영향이 없다. 다만 1천 밀리시버트를 맞으면 구토 및 설사 증세가 나타나며, 7천 밀리시버트 정도면 며칠 내 사망하게 된다.
◇노심 = 원자로의 중심부로서, 핵연료 우라늄의 원자핵이 중성자를 맞아 둘로 쪼개질 때(핵분열) 발생하는 에너지를 얻는 부분이다. 핵연료봉과 함께 분열속도, 노심온도를 제어하기 위한 감속재와 냉각재(冷却材) 등이 들어 있다.
◇노심용해 = 말 그대로 노심이 녹아내리는 상태다. 이번 후쿠시마 원전의 경우처럼 노심 온도를 제어하는 냉각재의 공급이 제대로 되지 않으면, 핵분열 반응 과정에서 발생하는 열을 식히지 못해 노심 자체의 온도가 올라간다. 노심 온도가 약 3천℃ 가까이 이르면 봉 형태의 핵연료(핵연료봉), 즉 우라늄 자체가 녹을 수 있다.
◇세슘 = 우라늄의 핵분열 과정에서 얻어지는 물질. 동위원소(양자 수는 같으나 질량 수가 다른 원소) 중 하나인 세슘-137은 자연상태에서는 존재하지 않고, 핵실험 등의 결과로 발생하는 인공 원소다. 이 원소의 농도는 방사능 낙진의 영향을 가늠하는 척도가 된다. 세슘-137의 반감기(방사선량이 절반으로 주는 기간)는 약 30년에 이른다.
세슘-137은 강력한 감마선으로 암세포를 죽이기 때문에 병원에서 자궁암 등의 치료에 사용되기도 하지만, 정상세포가 이에 노출되면 반대로 암 등이 발현할 수도 있다.
이번 일본 후쿠시마 원전 주변에서 검출됐고, 체르노빌 원전 사고 때 누출된 방사성 물질이다.
6. 방사능 피폭이 인체에 미치는 영향은.
일본 정부가 후쿠시마 원전의 원자로와 우라늄 연료 중 일부가 녹는 `노심(爐心 용해`로 방사능 물질인 세슘과 방사성 요오드가 검출됐다고 발표하고, 피폭자가 늘어나면서 방사능 피폭이 인체에 미치는 영향에 관심이 모아지고 있다.
방사능이 인체에 위험한 것은 특히 세슘이라는 방사성 물질 때문이다. 우라늄 원료가 핵 분열하면서 생기는 세슘은 많은 양이 인체에 침투할 경우 불임증·전신마비·백내장·탈모 현상을 일으키고, 골수암·폐암·갑상선암·유방암 등을 유발할 수 있다. 적은량의 방사선을 쪼인 경우엔 임상적으로 증상이 없다가 수년 내지 수십년의 잠복기를 지나 나타나기도 한다.
방사능은 세포, 특히 DNA세포를 파괴할 수 있다. 단기적으로는 백혈구과 적혈구를 생산하는 골수가 방사능 노출에 가장 민감한 영향을 받는다. 백혈구의 손실은 빈혈과 면역기능 상실을 가져올 수 있다. 고강도 방사능엔 부분 노출만 돼도 생식기, 피부, 눈, 폐, 소화기관 등에 영향을 줄 수 있다.
방사능은 맛·소리·냄새·형상이 없어서 사람이 스스로 위험을 느끼고 방어할 수가 없다. 시간이 지나야 세기가 줄어들 뿐 제거할 방법이 없다. 방사능 피폭으로 죽은 사람의 시체를 화장해도 그 재속에 있는 방사능은 없어지지 않는다.
방사선이 인체에 치명적인 것은 방사선을 쪼이면 방사선의 강한 전리작용에 의해 세포핵 속의 유전물질 또는 유전자(DNA)가 돌연변이를 일으키거나 파괴되기 때문이다. 암이나 기형아 출산, 유전병이 나타나게 된다.
방사능으로 오염된 공기·물·음식을 섭취하면 몸속에 방사능 물질이 쌓이게 된다. 이때 강도는 몸밖에서 쪼이는 것의 수십만배에서 최고 1조배까지 강하다고 한다. 독성은 배설이나 목욕 등으로 없어지지 않는다.
방사능 물질은 방사선을 발생시키는 강도로 ‘퀴리’라는 단위를 쓴다. 히로시마, 나가사키 원폭은 약 100만 퀴리, 체르노빌 원자력 발전소 폭발사고때에는 약 5000만 퀴리(소련정부 발표자료)의 방사능이 유출된 것으로 추정된다.
방사능이 인체에 위험한 것은 특히 세슘이라는 방사성 물질 때문이다. 우라늄 원료가 핵 분열하면서 생기는 세슘은 많은 양이 인체에 침투할 경우 불임증·전신마비·백내장·탈모 현상을 일으키고, 골수암·폐암·갑상선암·유방암 등을 유발할 수 있다. 적은량의 방사선을 쪼인 경우엔 임상적으로 증상이 없다가 수년 내지 수십년의 잠복기를 지나 나타나기도 한다.
방사능은 세포, 특히 DNA세포를 파괴할 수 있다. 단기적으로는 백혈구과 적혈구를 생산하는 골수가 방사능 노출에 가장 민감한 영향을 받는다. 백혈구의 손실은 빈혈과 면역기능 상실을 가져올 수 있다. 고강도 방사능엔 부분 노출만 돼도 생식기, 피부, 눈, 폐, 소화기관 등에 영향을 줄 수 있다.
방사능은 맛·소리·냄새·형상이 없어서 사람이 스스로 위험을 느끼고 방어할 수가 없다. 시간이 지나야 세기가 줄어들 뿐 제거할 방법이 없다. 방사능 피폭으로 죽은 사람의 시체를 화장해도 그 재속에 있는 방사능은 없어지지 않는다.
방사선이 인체에 치명적인 것은 방사선을 쪼이면 방사선의 강한 전리작용에 의해 세포핵 속의 유전물질 또는 유전자(DNA)가 돌연변이를 일으키거나 파괴되기 때문이다. 암이나 기형아 출산, 유전병이 나타나게 된다.
방사능으로 오염된 공기·물·음식을 섭취하면 몸속에 방사능 물질이 쌓이게 된다. 이때 강도는 몸밖에서 쪼이는 것의 수십만배에서 최고 1조배까지 강하다고 한다. 독성은 배설이나 목욕 등으로 없어지지 않는다.
방사능 물질은 방사선을 발생시키는 강도로 ‘퀴리’라는 단위를 쓴다. 히로시마, 나가사키 원폭은 약 100만 퀴리, 체르노빌 원자력 발전소 폭발사고때에는 약 5000만 퀴리(소련정부 발표자료)의 방사능이 유출된 것으로 추정된다.
방사선 측정 단위는 여러가지다. 과거에는 큐리(Ci)·렘(rem) 등을 사용했지만 지금은 베크렐(Bq)·시버트(Sv)로 통일되었다. 베크렐은 물체가 내는 방사능의 양에 사용하며 시버트는 사람의 몸에 피폭되는 위험도, 즉 방사선량을 측정할 때 사용한다.
전문가들은 후쿠시마 원전사고가 1986년 체르노빌 원전사고와 같은 대형참사로 확산될 가능성은 낮지만 여진이 계속되거나 추가 지진이 발생할 경우 엄청난 사고로 이어질 가능성도 배제하지 않고 있다. 1986년 4월 발생한 우크라이나 체르노빌 원전사고는 56명이 목숨을 잃었고, 앞으로도 4000명이 방사능 피폭에 따른 암으로 사망하게 될 것으로 국제원자력기구(IAEA)는 밝히고 있다. 국제환경단체 그린피스는 우크라이나·벨라루스·러시아 등 3개국에서만 20만명이 사망했고, 앞으로 9만 3000명의 피폭자가 암으로 사망하게 될 것이라고 주장하고 있다.
전문가들은 후쿠시마 원전사고가 1986년 체르노빌 원전사고와 같은 대형참사로 확산될 가능성은 낮지만 여진이 계속되거나 추가 지진이 발생할 경우 엄청난 사고로 이어질 가능성도 배제하지 않고 있다. 1986년 4월 발생한 우크라이나 체르노빌 원전사고는 56명이 목숨을 잃었고, 앞으로도 4000명이 방사능 피폭에 따른 암으로 사망하게 될 것으로 국제원자력기구(IAEA)는 밝히고 있다. 국제환경단체 그린피스는 우크라이나·벨라루스·러시아 등 3개국에서만 20만명이 사망했고, 앞으로 9만 3000명의 피폭자가 암으로 사망하게 될 것이라고 주장하고 있다.
원자력발전소 1기(基)를 건설하는 데 들어가는 비용은 2조~3조원 선에 달한다. 우리의 신고리 3·4호 건설비가 무려 5조원 규모다. 일본은 이 수조원을 어쩔 수 없이 포기했다. 11일 지진 직후 후쿠시마 원전 1호기는 자동 정지했지만, 냉각수를 공급받지 못해 핵연료봉이 녹아내릴 상황에 처했다. 이 같은 '노심(爐心) 용해' 현상을 막으려 결국 바닷물이 냉각수 대신 원자로에 공급됐다. 바닷물로 인한 장비 부식과 건물 균열의 우려까지 무릅쓸 정도로 다급했던 것. 그럼에도 불구하고 12일 후쿠시마 1호기의 외곽 건물이 폭발했다. 나머지 원전들에도 비상등이 켜졌다. '원전 강국' 일본의 위신이 하루아침에 무너지는 순간이었다.
일본 정부는 "폭발은 건물 내부의 수소가 공기와 만나면서 일어났다"고 밝혔다. 서울대 황일순 교수(원자핵공학과)는 "수소는 핵연료봉에서 나온 것"이라고 말했다. 11일 비상정지 후 노심 용해가 일부 일어나면서 핵연료봉을 감싼 피복물질이 물에 있는 산소와 만나 급격한 연소반응을 했다. 그 결과 물에서 산소를 빼고 남은 수소가 원자로에 가득 찼다. 발전소는 방사성물질 유출 위험에도 불구하고 원자로 내부 압력을 줄이기 위해 수소를 격납기 밖으로 빼냈다. 이것이 외부 철골구조물 안에 있던 공기와 반응하면서 폭발한 것.
일본 정부는 "폭발은 건물 내부의 수소가 공기와 만나면서 일어났다"고 밝혔다. 서울대 황일순 교수(원자핵공학과)는 "수소는 핵연료봉에서 나온 것"이라고 말했다. 11일 비상정지 후 노심 용해가 일부 일어나면서 핵연료봉을 감싼 피복물질이 물에 있는 산소와 만나 급격한 연소반응을 했다. 그 결과 물에서 산소를 빼고 남은 수소가 원자로에 가득 찼다. 발전소는 방사성물질 유출 위험에도 불구하고 원자로 내부 압력을 줄이기 위해 수소를 격납기 밖으로 빼냈다. 이것이 외부 철골구조물 안에 있던 공기와 반응하면서 폭발한 것.
NUCLEAR REACTOR PROBLEM EXPLAINED - GOOD INFORMATION
Anatomy of a Meltdown
주범은 냉각시스템이었다. 장기간 운전한 자동차는 엔진이 멈춰도 보닛이 뜨겁다. 마찬가지로 원자로는 정지해도 열 일부를 그대로 지닌다. 다만 평소의 10% 정도라는 차이일 뿐, 열기 자체는 매우 강하다. 그대로 두면 핵연료봉을 녹일 수 있는 위험한 상황. 이를 막기 위해 자동으로 냉각수가 공급된다. 이 시스템이 무너지면서 핵연료봉이 녹고 수소가 대량 발생했다.
황일순 교수는 "지진 후 쓰나미가 몰아닥치면서 디젤연료 공급 연료계통이 파손된 것으로 보인다"고 말했다. 연료가 없어 디젤발전기가 작동하지 않았다. 전기가 없으니 냉각수 펌프는 무용지물이었다. 대체용 배터리로 펌프를 돌렸지만 이마저도 제때 작동하지 못했다. 원자로에서 나오는 수증기 압력으로 겨우 펌프를 돌리기 시작했지만 역부족이었다.
서울대 이은철 교수(원자핵공학과)는 "후쿠시마 원전은 비상전원이 모두 고장 났으며 다른 발전소에서 전기를 끌어올 수 있는 대체교류 전원을 갖추지 않아 냉각수 공급이 차단되자 바닷물 공급이라는 극단적인 수단을 쓰고 있다"고 말했다.
그뿐 아니었다. 비상정지시 핵연료봉의 핵분열을 차단하기 위한 제어봉 하나도 제대로 들어가지 못했던 것으로 알려졌다.
일본 정부는 13일 3호기 철골구조물도 폭발할 우려가 있다고 밝혔다. 다른 부분도 위험하다. 서울대 서균렬 교수(원자핵공학과)는 "수증기로 전기를 만드는 터빈발전기에서도 수소가 나왔을 가능성이 있다"고 말했다. 비상정지시 터빈발전기를 식히기 위해서는 액체수소를 쓴다. 물을 쓰면 전기계통에 문제가 생길 우려가 있기 때문. 서 교수는 "냉각용 액체수소가 고열에 기화하면 폭발 가능성이 큰 수소 기체가 된다"고 말했다. 13일 밤 현재 추가폭발은 일어나지 않고 있다. 그러나 일본 원전 안전시스템의 자부심은 이미 산산이 부서진 상태다.
Anatomy of a Meltdown
주범은 냉각시스템이었다. 장기간 운전한 자동차는 엔진이 멈춰도 보닛이 뜨겁다. 마찬가지로 원자로는 정지해도 열 일부를 그대로 지닌다. 다만 평소의 10% 정도라는 차이일 뿐, 열기 자체는 매우 강하다. 그대로 두면 핵연료봉을 녹일 수 있는 위험한 상황. 이를 막기 위해 자동으로 냉각수가 공급된다. 이 시스템이 무너지면서 핵연료봉이 녹고 수소가 대량 발생했다.
황일순 교수는 "지진 후 쓰나미가 몰아닥치면서 디젤연료 공급 연료계통이 파손된 것으로 보인다"고 말했다. 연료가 없어 디젤발전기가 작동하지 않았다. 전기가 없으니 냉각수 펌프는 무용지물이었다. 대체용 배터리로 펌프를 돌렸지만 이마저도 제때 작동하지 못했다. 원자로에서 나오는 수증기 압력으로 겨우 펌프를 돌리기 시작했지만 역부족이었다.
서울대 이은철 교수(원자핵공학과)는 "후쿠시마 원전은 비상전원이 모두 고장 났으며 다른 발전소에서 전기를 끌어올 수 있는 대체교류 전원을 갖추지 않아 냉각수 공급이 차단되자 바닷물 공급이라는 극단적인 수단을 쓰고 있다"고 말했다.
그뿐 아니었다. 비상정지시 핵연료봉의 핵분열을 차단하기 위한 제어봉 하나도 제대로 들어가지 못했던 것으로 알려졌다.
일본 정부는 13일 3호기 철골구조물도 폭발할 우려가 있다고 밝혔다. 다른 부분도 위험하다. 서울대 서균렬 교수(원자핵공학과)는 "수증기로 전기를 만드는 터빈발전기에서도 수소가 나왔을 가능성이 있다"고 말했다. 비상정지시 터빈발전기를 식히기 위해서는 액체수소를 쓴다. 물을 쓰면 전기계통에 문제가 생길 우려가 있기 때문. 서 교수는 "냉각용 액체수소가 고열에 기화하면 폭발 가능성이 큰 수소 기체가 된다"고 말했다. 13일 밤 현재 추가폭발은 일어나지 않고 있다. 그러나 일본 원전 안전시스템의 자부심은 이미 산산이 부서진 상태다.
Meltdown Fear at Damaged Nuclear Reactor, Japan
Natori, Japan 사고 현장의 Before 와 After 사진: Natori, Japan, is shown on April 4, 2010, left, and after the earthquake and tsunami on March 11, 2011, right. Images were received on March 12.
Before and after the earthquake and tsunami. Above is Yuriage in Natori, below is Yagawahama
Japan's Disaster Prep likely Saved Lives
The inside of a wrecked car is seen in the rubble in Rikuzentakata, Japan, March 13.
A family photograph is seen in a village ruined by earthquake and tsunami in Rikuzentakata,
Expert Large Aftershock could continue for months
Students hold candles as they pray for Japan's earthquake victims inside their school in the western Indian city of Ahmedabad on March 11.
Scales of Japanese Disaster Reveals Grim Equation
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