<제3차 유성에너지정의 학습모임>
-일시 : 2018. 10. 12(금) 늦은 7시
-장소 : 유성사랑방
-내용 : <한권탈핵> 3장~6장 발제와 토론
3장 세계 핵발전소 중대사고 사고사
4장 핵발전의 원리와 구조
5장 방사선 노출의 건강영향
6장 한국인의 피폭경로
-발제 및 토론 내용
1. 쓰리마일 사고
▶ 사고의 경과 : 1979년 3월 28일 오전 4시. 미국 펜실베니아주 서스쿼해나 강 가운데 있는 쓰리마일 핵발전소 2호기에서 일어난 노심 용융 사고. 응축기와 증기발생기 사이의 순환펌프가 제대로 작동하지 않음으로써 시작되어, 핵연료의 50%가 녹아내림.
2. 체르노빌 사고
▶ 사고경과 : 1986년 4월 26일 새벽 1시 24분 소련. 정전사태가 발생했을 때, 설계상의 비상전력공급체계가 제대로 작동하는지 확인하려는 실험에서 비롯. 제어봉 설계하자로 핵분열을 제어하지 못하고 노심이 파괴. 사고 당시 체르노빌 4호기의 노심에는 핵연료가 190톤 있었음.
3. 후쿠시마 사고
▶ 사고 경과 : 2011년 3월 11일 오후 2시 46분. 지진과 쓰나미로 전원이 끊김. 자동으로 핵분열을 멈춤. 하지지만, 핵분열을 멈춰도 다량의 방사성 물질에서 붕괴열이 계속 나오고, 이로 인해 녹아 내림. 사전에 대책을 세울기회가 있었음을 감안하면 ‘인재’라고 할 수 있음. 하루 400~800톤의 오염수가 유출되고 있다.
▶결론 : 우크라이나 벨라루스, 일본 등 핵발전소 사고를 일으킨 나라들이 이러한 사고를 겪고서도 핵발전소를 여전히 가동하거나 새로 건설하려고 하고 한국에서조차 핵발전소를 오히려 증설하는 정책을 결정한 것은 정말 어리석고 놀라운 일이다. 방사능처럼 소리도 없고 보이지도 않는, 인류가 직면한 가장 무서운 전쟁이라고 생각한다. 우리가 반드시 이겨내야만 하는 가장 거대한 적과의 싸움이다.
<핵발전의 원리와 구조>
1. 핵분열의 발견
▶ 물질은 원자와 몇 개의 원자가 결합한 분자로 구성된다. 원자는 중심의 원자핵과 주변을 돌고 있는 전자로 구성된다 원자핵은 양성자와 중성자로 되어 있다
▶ 나무가 연소하면 탄소와 산소의 반응으로 이산화탄소가 만들어지고 반응열이 열에너지로 나지만, 반응 전후의 원소들인 탄소와 산소는 변화가 없다. 그러나 핵반응에서는 어떤 원소가 완전히 다른 원소로 변하는 반응이 생긴다. 예를 들어 알파입자가 질소를 때리면 질소는 산소로 변하고, 양성자가 나온다. 우라늄은 핵분열을 통해 세숨 및 스트론튬 등 다른 원소로 변한다.
▶ 원자로 및 원자력이 아니라, 반응로 내의 핵분열에서 나오는 ‘핵에너지 또는 핵력’이 정확한 표현이다. 마찬가지로 원자력발전소도 핵발전소라고 한다.
2. 핵연료의 농축과 감속재
▶ 핵반응의 하나인 핵분열로 한 개의 우라늄 원자핵이 쪼개지면서 방출되는 에너지는 약 200MeV로, 핵분열성 물질인 우라늄 235 1kg을 완전히 분열시켰다고 가정했을 때의 에너지는 중류 240만리터 또는 석탄 약 3000톤에 상당할 정도로 거대하다. 그러나 100% 핵분열은 존재하지 않는다. 핵분열의 에너지를 이용하는 방식도, 물을 끓여 그 증기로 전기를 생산하는 간접적인 방식이며, 그 과정에서 발생하는 에너지의 손실도 엄청나다.
▶ 자연상태의 우라늄은 우라늄234(0.0005%), 우라늄235(0.72%), 우라늄238(99.275%)로 존재하면, 핵분열하는 우라늄235의 비율을 높이기 위해 ‘농축’을 하고 있다. (가스확산, 열확산, 원심력법 등)
▶ 핵분열의 확률을 높이기 위해서는 농축도의 증가와 함께 초속 14000km에 이르는 고속중성자의 속도를 낮추어 초속 약 2.2km의 저속 중성자로 바꾸는 과정도 필요해진다. 속도를 낮추는 감소재로서 일반적인 경수로에서는 물이 사용되나 월성핵발전소 같은 중수로에서는 중수가 이용된다.
▶ 핵발전소의 경우, 최초의 중성자를 받은 우라늄235의 원자핵이 우라늄236으로 두 개의 핵으로 분열되는 동시에, 중성자를 방출한다. 이 중성자가 다시 우라늄235의 원자핵과 충독하여 지속적인 핵분열을 일으키는 상태가 된다. 이런 핵분열의 연쇄반응에서 나오는 에너지를 이용하는 것이 핵발전소이다. 이와 달이 중성자수를 일정하게 관리하지 않고, 급속도로 폭발적인 연쇄반응을 이용한 것이 핵무기이다.
5장. 방사선 노출의 건강영향
1) 방사선 노출의 건강영향
세포가 방사선에 피폭되면 - 세포가 죽거나| 악성으로 변하거나(암)| 돌연변이(유전)
방사선 피폭으로 인한 건강영향 - 급성방사선조사증후군|확률론적건강영향|유전체의불안정성
급성방사선조사증후군: 갑자기 1Sv 이상의 매우 높은 선량에 피폭되었을 때 몇 분에서 몇 시간 사이에 생기는 심한 신체 증상을 말한다. 피폭된 양에 비례하여 누구에게나 나타나기 때문에 ‘결정론적 건강영향’이라고 하며, 문턱성량(역치선량)을 가진다. 통상 100mSv 내외.
확률론적 건강영향: 방사선에 피폭된 후 건강문제가 모든 사람들에게서 나타나는 것이 아니라 피폭된 선량과 비례해 확률적으로 일부 사람에게서만 나타난다. 암과 유전적인 영향이 여기에 속한다. 결정론적 영향과는 달리 문턱선량이 없다.
유전체의 불안정성: DNA의 직접적인 변형이 오지 않고도, DNA의 유전자코드를 해석하는데 도움을 주는 여러 DNA 주변물질들이 손상을 받는 것이다(후생유전학).
2) 저선량 방사선 노출과 암
실제로 방사선에 피폭된 사람들에 대한 연구자료들에 의하면, 매우 낮은 저선량에서의 암발생 위험을 추정하는 데에는 여러 모델들 중 역치가 없는 선형모델이 가장 타당한 것으로 받아들여지고 있다.
국제방사선방호위원회 및 우리나라 전리방사선 피폭관리기준: 연간 1mSv이하(참을만한 수준),미국 국립방사선방호위원회: 0.01mSv이하(개인에게 무시할만한 노출량)
