[후쿠시마 핵 오염수] 미래에 다가올 위험들

우리나라 이웃 일본에서 불행한 일이 발생했다. 대지진과 함게 핵발전소의 폭발사건이다.

1. 2011.03.11일 대지진발생. 원자로 자동 셧다운
2. 대지진 후 외부 전원 공급망인 송전탑의 기능 상실.
3. 외부 전원이 상실 됐지만 발전소 내 비상용 디젤 발전기와 UPS로 자가 발전하여 냉각수(이소콘)를 공급할 수 있었으므로 문제는 없었음.
4. 대지진 이후 대 쓰나미 발생.
5. 대 쓰나미 발생 후 발전소 침수. 변전 설비도 침수.
6. 변전실 침수로 비상발전기로부터 전력을 못 받게 됨. 백업용 배터리 작동. 배터리 설계 용량은 8시간.
7. 이동식 발전기 및 여분의 배터리 급파. 그러나 열악한 도로를 이용하느라 6시간 후에나 현장 도착.
8. 여러 차례의 시도에도 불구하고 이동식 발전기 연결 실패. 이유는 지하실의 전원 연결부의 침수와 적절한 케이블의 부재.
9. 결국 배터리 방전. 전원 공급 중단. 냉각 시스템 운용 정지.
10. 순환하지 못한 냉각수가 끓어오르고 핵연료가 외부로 노출되어 온도 급상승.
11. 그 와중에 고온 상황에서 연료봉(Zr)과 증기가 반응하여 수소 발생.
12. 발생한 증기와 수소로 인해 격납용기 내부 압력 상승, 이에 격납용기 파손을 막기 위해 증기 배기.
13. 이때 증기와 함께 배기된 수소가 원자로 건물 내부에 농축되어 수소폭발 발생, 원자로 건물 파손.
    • 3월12일 오후 15시36분 1호기 폭발.
    • 3월14일 오전 11시01분 3호기 폭발.
    • 3월15일 오전 06시14분 4호기 폭발.
14. 한편 핵연료에서 계속해서 발생한 열로 노심용융 발생.(2호기)
15. 원자력 발전소 주변 30km 지역 철수 권고  (여행경보 3단계)

관심은
2011년에서 2013년 4월 까지 자연방류된 오염수의 량과
2013년에서 2050년 까지 방류될 오염수의 양이다. (폐로를 전제로 한 조건인데, 불투명하다.)

핵오염수에 있는 방사선의 종류이다.

• 삼중수소 (tritium): Specific activity 9,621 Ci/g & 반감기 12.3년 & 원자량 3
• 세슘-134 (cesium-134): Specific activity 1,263 Ci/g & 반감기 2.1년 & 원자량 134
• 세슘-137 (cesium-137): Specific activity 83 Ci/g & 반감기 30.2년 & 원자량 137
• 스트론튬90 (strontium-90): Specific activity 139 Ci/g & 반감기 28.8년 & 원자량 90

탄소-14 (carbon-14): Specific activity 4.5 Ci/g & 반감기 5,730년 & 원자량 14

그로부터 1년후 도쿄전력을 보고서(2012.05.24일) 대기중 방사선을 측정하여 발표하였다. 그러나 이는 대기중으로 방출된 방사선  량을 측정한 것이며 오염수의 양을 측정하지는 않았다.

2012.05.04일 도쿄전력 방출 방사선량 보고자료

2012.05.04일 발표자료 이어서

주요 사안 결정

• 2016년 6월, 일본 정부 전문가 회의 결과, 오염수를 ALPS 처리를 마친 뒤 처분 방법으로 해양방류, 대기(수증기 증발) 및 전기분해(수소·산소) 방출, 지층주입, 지하매설 등 5가지 검토안 가운데 해양방류가 '최단기간에 가장 저렴한 비용'으로 시행할 수 있는 안이라고 의견을 올렸다.
•  
• 1안 해양방류 - 최악의 선택
• 2안 대기(수증기 증발)
• 3안 전기분해(수소,산소) 방출
• 4안 지층주입
• 5안 지하매설

사람들은 2011년에서 2023년 즉 방류전 오염수를 고민한다. 그러나 실제 그 기간은 약 2년 정도이다.(2011.03~2013.04)

2011~2013년 다핵종제거설비로 못 거르던 시점에도 '방출지점'은 1Bq/L 미만이었으므로, 지구상에 다 퍼져도 최대 0.00001 Bq/L 만큼만 방사능을 상승시킨다. 사고 전 바닷물의 자연방사능이 0.002 Bq/L 내외인 걸 생각하면 매우 미미한 영향이다. 또한 2013년 4월부로 도쿄전력이 다핵종제거설비로 세슘137은 타 원전의 방류기준에 맞춰 거르기로 했다.

2023년 8월 3일 기준, 후쿠시마 수조에 저장된 오염수는 1,343,227㎥에 달한다.  이미 다핵종처리설비(ALPS)를 통해 한 번 이상 처리된 오염수이다.

2021년 9월 23일, 도쿄전력이 최근 다핵종제거설비 24곳에서 배기필터 파손이 발견되자, 추가조사를 벌여 5곳의 파손을 추가 확인했다. 그러나 도쿄전력은 오염범위가 좁아 작업원이나 외부에 미치는 영향은 없으며 오염수 정화 성능에도 영향이 없다는 입장을 밝혔다

2023년 6월 7일, 도쿄전력이 1발전소 내항 내에 설치한 그물 내에서 자체적으로 모니터링을 위해 생선을 잡아 검사한 결과, 일본 식품위생법에서 정한 기준치인 1㎏당 100베크렐(Bq)의 180배에 달하는 18,000베크렐의 방사성 세슘이 검출됐다. 도쿄전력은 정기적으로 내항 내의 생선을 잡아 모니터링하고 있으며, 4월에 잡은 쥐노래미에서도 기준치의 12배에 달하는 1,200베크렐의 세슘이 검출된 바 있다.

2023년 8월 23일, 도쿄전력이 오염수 1t과 바닷물 1200t을 혼합해 대형 수조에 담았고, 방류기준인 1500Bq/L 이하임이 확인되었으므로, 24일 오후 1시에 방류할 계획을 밝혔다. 방류 직후 표본의 측정 결과는 27일에 공개할 예정이다. 1차적으로 24일부터 17일간 하루에 오염수 460t씩을 방류할 계획이다. (1200톤을 석어야 기준치 이하가 된다고 하니 원액은 기존치의 1200배를 달하는 방사선 오염수이다.)

"후쿠시마 아이들의 갑상선암 증가는 매우 감도가 높거나 정밀도가 좋은 스크리닝 기법이 가져온 결과이며 (이렇게 왜곡한다)

방류를 결정한 탱크 내의 방사성 핵종은 대략 860 TBq다. 이를 30여 년에 걸쳐 서서히 방류할 예정이다.
(여기에서 T는 테라이다.)

도쿄전력의 계획에 따르면 2023 회계연도에는 약 31,200톤의 처리수를 네 차례 방류할 예정이며, 매번 약 7,800톤을 방류할 계획입니다. 도쿄전력은 첫 번째 방류를 완료하는 데 약 17일이 소요될 것이라고 밝혔습니다. 핵폐수는 매일 증가하고 있기 때문에 올해 핵폐수 감축량은 약 11,200톤으로 예상되며, 이는 약 10개의 물 저장 탱크 용량에 해당합니다.

도쿄전력이 발표한 정보에 따르면, 1,200톤의 바닷물로 희석된 약 1톤의 정화 원전 폐수의 첫 방류가 24일에 시작되었습니다. 즉 31,200톤(원액) * 1,200톤(희석용 바다물) =  37,440,000톤의 희석오염수가 방류된다.

핵 오염수에는 60여 종의 핵종이 존재하며, 붕괴 반감기의 길이, 생성되는 몫(즉, 수율), 존재 가능한 개수, 장거리 이동 가능성 등에 따라 삼중수소(3H 또는 T), 세슘-137(137Cs), 세슘-134( 134Cs), 스트론튬-90(90Sr), 스트론튬-89(89Sr), 코발트-60(60Co), 요오드-129(129I), 안티몬-125(125Sb), 루테늄-106(106Ru)을 통칭하여 원전사고특성핵종이라고 부릅니다. 현재까지 이들 물질이 해양 생물에 미치는 영향에 대한 실험 조건과 현장 조사 결과에는 차이가 있으며, 그 영향의 정도를 확인할 수 있는 구체적인 자료는 없습니다. 미국 우즈 홀 해양 연구소 과학자 켄 부 셀러 (Ken Buesseler)는 급증하는 뉴스에 도쿄 전력은 핵 오염수가 기준을 충족 할 때까지 여러 번 처리 할 것이며, 모든 하수를 처음으로 처리해야하며, 시험을위한 모든 물, 시험 대상은 대부분의 방사성 핵종을 포함해야한다고 주장했습니다. 그러나 현재 원전 오염수 중 방류 기준에 맞는 ALPS 처리를 거친 것은 35%에 불과하고, 24일 첫 원전 오염수를 바다에 방류한 당일 오전까지 도쿄전력은 삼중수소 외에 방사성 물질 농도도 기준에 맞는 것으로 확인됐다고만 발표했을 뿐 구체적인 검사 수치와 그 이후의 데이터 공개 시기는 계속 주목할 필요가 있다고 밝혔습니다.