기획·칼럼

방폐물 속 방사성 요오드 99% 차단하는 천연광물 찾았다

원자력연 "친환경 처리 가능…지하 처분장 적용 실증연구 추진"

국내 연구진이 지하 방사성폐기물 처분장에서 누출될 우려가 있는 방사성 요오드를 99% 이상 차단할 수 있는 물질을 발견했다.

한국원자력연구원은 지하 처분장에서 천연광물인 ‘공작석’이 자연적으로 만들어지며, 공작석이 방사성 요오드를 흡수하면 더 단단한 광물인 ‘마샤이트’로 변한다는 사실을 5년 동안의 실험으로 확인했다고 6일 밝혔다.

방사성 폐기물인 사용후핵연료를 지하에 처분하는 과정에서 극미한 확률로 방사성 요오드가 누출될 수 있다.

방사성 요오드는 우라늄이나 세슘 등 다른 방사성 핵종과 달리 사용후핵연료를 감싸는 완충재나 주변 암석에 흡수되지 않고 빠르게 이동하는 특성을 보인다.

이 때문에 방사성 요오드 누출을 막기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

국내에서는 사용후핵연료를 구리로 만든 용기로 감싸 지하 깊숙이 보관하는 방식을 고려하고 있다.

원자력연 이승엽·권장순 박사 연구팀은 부식된 용기의 구리이온이 지하수 속 탄산이온과 결합하면서 천연광물인 공작석이 만들어진다는 사실을 확인했다.

이어 공작석이 산화환원 반응을 통해 방사성 요오드만 선택적으로 흡수, 마샤이트 광물로 변한다는 사실도 밝혀냈다.

생성된 마샤이트는 지하 환경에서 매우 안정적인 상태를 유지한다.

방사성 요오드를 계속 흡수해 결정을 성장시킬 수 있으며, 이를 이용해 방사성 요오드가 처분장 밖으로 흘러나가지 않도록 99% 이상 포획할 수 있다.

이승엽 박사는 “별다른 물리 화학적 조치 없이 친환경적으로 방사성 요오드를 차단하는 방안을 찾아냈다”며 “앞으로 건설될 지하 처분장에 적용할 수 있도록 실증연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘케모스피어'(Chemosphere) 지난달 호에 실렸다.

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