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‘노심용융, 시버트, 핵연료봉…’ 무슨 뜻인가요?

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방사선? 방사성물질? 세슘?

방사선은 핵이 무거운 원소들이 핵분열을 일으켜 다른 원소로 바뀔 때 방출하는 입자나 전자기파를 말합니다.
방사선은 소리도, 냄새도, 색깔도, 형태도, 맛도, 감촉도 없기 때문에 ‘방사능 계측기’라는 특별한 기구의 도움 없이 인지할 수 없으며 방사선에 의한 피폭을 인지할 정도면 너무 늦은 것입니다.
방사선 중 감마선은 두꺼운 납이나 콘크리트로 겨우 막을 수 있을 정도로 투과율이 높습니다. 방사능이란 방사선의 세기로 이해하시면 됩니다.

방사성물질은 우라늄, 풀루토늄 같이 원자량이 큰 원소는 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해서 스스로 붕괴를 일으킵니다. 이렇게 핵분열이 되면서  방사선이 방출되죠.
이렇게 방사선을 방출하는 물질을 ‘방사성물질’이라고 부릅니다. 방사성물질이 위험한 이유는 강력한 방사선을 내기 때문입니다. 방사선은 아주 높은 에너지 그 자체이거나 아주 높은 에너지를 지닌 입자입니다.
끓는 물이나 타는 불과는 비교도 할 수 없을 만큼 엄청나게 높은 에너지를 가진 입자 또는 파동이 세포를 통과하면서 물질을 이온화시키고 단백질과 같은 복잡한 물질을 파괴합니다.
DNA 나선구조를 파괴시키고, 복구가 되지 않은 돌연변이를 유전자에 남기기 때문에 후세에도 피해가 계속됩니다. 방사선을 쬐는 것은 마치 미세한 총알을 무수히 맞는 것과 같은 효과로 비유됩니다.

세슘 137(Cs137)은 감마선을 내는 강한 방사성물질입니다.
세슘 137은 요오드 131(I 131), 코발트 60(Co 60) 등과 함께 자연에는 존재하지 않는 방사선을 내는 방사성물질입니다.
핵실험 등의 결과로 발생하는 인공 원소입니다. 이 원소의 농도는 방사능 낙진의 영향을 가늠하는 척도가 되며, 반감기(방사선량이 절반으로 주는 기간)는 약 30년에 이릅니다.
또한 공기 중에 흩어져버리기 때문에 공기중에 유츌된 후 수습하는 것은 어렵습니다. 강력한 감마선으로 암세포를 죽이기 때문에 병원에서 자궁암 등의 치료에 사용되기도 합니다만…

인체에 세슘이 침투하는 경우 100일간 인체에 머물면서 배출도 잘 되지 않으며, 소화기관이나 근육 등에 영향을 줄 수 있습니다. 이외에도 불임증, 백내장, 탈모뿐 아니라 심지어 암을 유발하기도 합니다.
토양입자와의 결합이 쉬워 농작물에 스며들어 2차감염 우려가 제기되기도 했습니다. 세슘에 노출됐을 경우는, 세슘을 흡착해 대변으로 빠져나가게 합니다.




노심(爐心)? 노심용해? 격납용기?

노심(爐心)은 원자로의 중심부로서, 핵연료 우라늄의 원자핵이 중성자를 맞아 둘로 쪼개질 때(핵분열) 발생하는 에너지를 얻는 부분입니다.
핵연료봉(핵발전의 원료인 우라늄은 위험물질이기 때문에 피복으로 단단히 쌓여 있습니다)과 함께 분열속도, 노심온도를 제어하기 위한 감속재와 냉각재(冷却材) 등이 들어 있습니다.

노심용해란 원자로 핵심부의 온도가 1090∼2760℃ 이상으로 올라가서 노심(爐心)이 녹는 현상을 말합니다. 핵발전과정에서 고온이 발생하기 때문에, 노심 냉각장치가 이를 식혀주는 역할을 합니다.
그러나 이번처럼 지진 등의 이유로 관련 장치가 제대로 작동하지 않으면 … 온도가 계속 상승해서 원자로가 녹아버리게 되겠죠ㅠ
이런 과정을 거쳐 핵연료가 보호용기를 통과하면서 녹아내려 물을 증발시킵니다. 이 방사능 증기를 대기 속에 방출하면 핵분열로 파생된 물질이 먼 곳으로 이동할 수 있어 최악의 사태를 불러일으킵니다.

격납용기란 방사성 물질 유출을 막기 위해서 만들어진 밀폐 구조물로서, 외부의 콘크리트  구조물과 내부 강철 구조물로 만들어져 있습니다.




마이크로 시버트? 밀리 시버트?

시버트(Sv)와 베크렐(Bq)은 방사선을 측정하는 단위입니다. 베르렐은 물체가 방출하는 방사능의 양, 시버트는 사람의 몸에 피폭되는 위험도를 측정할 때 사용하는 단위 입니다.
1 밀리시버트(mSv)는  1,000 마이크로 시버크(μSv)와 같습니다.  병원에서 1회 X선을 촬영할 때 약 0.03~0.05 밀리시버트(mSv)가 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

위키피디아에 따르면

50 ~ 200 mSv 증세없음. 잠재적으로 암 및 유전자 변형 위험 있음
200 ~ 500 mSv 증세없음. 적혈구 임시적 감소, 잠재적으로 암 및 유전자 변형 위험 있음
200 ~ 1000 mSv 두통을 포함한 약한 방사능병, 면역 세포 교란을 통한 감염 가능성 증가, 일시적인 남성 불임
1000 ~ 2000 mSv 가벼운 피폭 증세, 30일 이후 10% 사망율
2000 ~ 3000 mSv 심각한 피폭 증세, 30일 이후 35% 사망율
3000 ~ 4000 mSv 심각한 피폭 증세, 30일 이후 50% 사망율
4000 ~ 6000 mSv 중대한 피폭 증세, 30일 이후 60% 사망율
6000 ~ 10000 mSv 중대한 피폭 증세, 14일 이후 100% 사망율

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