삼중수소 위험성: 후쿠시마 방사능 오염수 방류 문제점

삼중수소란 수소의 동위원소 중 하나로 자연계에 존재하는 물질입니다. 이 물질의 특징으로는 방사선을 방출한다는 점과 방사능 오염물질이라는 점 등이 있습니다. 하지만 이러한 위험성에도 불구하고 현재 우리나라에서는 원전 내 냉각수로 이용되고 있습니다.

 

 

일본 정부가 후쿠시마 원전 사고 이후 발생한 방사능 오염수를 바다에 방류하기로 결정했습니다. 이에 대해 우리나라 뿐만 아니라 세계 각국에서도 반대 목소리를 내고 있지만 일본정부는 이를 무시하고 강행하려고 하고있습니다. 이러한 상황에서 과연 어떤 문제가 있는지 알아보고자 합니다.

 

 

삼중수소

 

삼중수소(Tritium)이란 무엇인가요?

삼중수소는 수소원자핵 세 개가 모여서 만들어진 핵종입니다. 이 중수소와는 다르게 불안정해서 자연상태에서는 존재하지 않고 인위적으로 만들어냅니다. 우리나라에서도 월성원전 근처 바다에서 검출되기도 했습니다. 그래서 후쿠시마 원전 사고 이후 일본 정부에선 바닷물 오염수 방류를 결정하기로 결정을 한 상태입니다.

 

삼중수소는 수소의 동위원소 중 하나로 자연계에 존재하는 물질입니다. 원소기호는 T이며, 양성자 1개와 중성자 2개로 구성되어있습니다. 질량은 약 12.4g/mol이고, 반감기는 10년 이상인 것으로 알려져 있습니다. 또한 다른 핵종과는 달리 반감기가 길기 때문에 시간이 지남에 따라 감소율이 서서히 줄어드는 경향을 보입니다.

 

한편 지구상에 존재하는 모든 생명체는 탄소-14로부터 DNA 정보를 저장하는데, 삼중수소 역시 탄소-14처럼 생물학적 과정을 거쳐 안정한 헬륨-3 형태로 변환될 수 있습니다. 다만 에너지 흡수량이 매우 크기 때문에 실제로 일어나는 경우는 거의 없습니다.

 

 

 

삼중수소 위험성

방사능물질이기 때문에 인체에 치명적입니다. 특히 어린아이에게는 더욱 위험한데요, 어른보다는 면역체계가 약한 아이에게 큰 영향을 미치기 때문입니다. 삼중수소는 인체에 유입될 경우 내부피폭을 일으키며 DNA 손상 및 세포파괴등을 일으킬 수 있습니다.

 

또한 체내 축적 시 유전자 변형 혹은 암 유발 확률이 높아지므로 주의해야합니다. 하지만 아직까지는 삼중수소가 인체에 미치는 영향에 대한 연구결과가 부족하기 때문에 더욱더 조심해야합니다.

 

실제로 국제 암 연구소(IARC)에서는 사람에게 발암성이 있다고 발표했습니다. 하지만 아직까지는 치료제나 예방약이 개발되지 않아 조심해야 합니다.

 

 

 

삼중수소반감기는 어떻게 되나요?

삼중수소는 베타붕괴를 하는 방사성동위원소입니다. 베타붕괴라는 말이 생소하시죠? 간단하게 설명하자면 원자핵 안에 있던 중성자가 양성자로 바뀌면서 에너지를 방출하는데 이를 베타붕괴라고 합니다. 이때 발생하는 에너지는 감마선 형태이며 알파 붕괴와는 반대되는 개념입니다.

 

즉, 삼중수소는 베타붕괴를 하면서 안정한 헬륨-3(He-3)형태로 바뀌게 됩니다. 이렇게 바뀐 삼중수소는 다시 다른 원소인 리튬-6(Li-6) 또는 탄소-12(C-12) 등으로 바뀌는데 이러한 변화과정을 거치는 동안 방사능물질인 삼중수소 자체는 거의 변하지 않습니다. 따라서 삼중수소의 반감기는 약 12년~18년 사이로 매우 긴 편입니다.

 

 

삼중수소 반감기에 대해 자세히 알아보기

 

 

삼중수소는 어떻게 만들어지나요?

삼중수소는 주로 중수소화 리튬으로부터 만들어집니다. 중수소화 리튬은 천연가스나 석유 정제과정에서 부산물로 생성되는 액체 상태의 탄화수소 혼합물로서, 이를 전기분해하면 쉽게 얻을 수 있습니다. 이렇게 만들어진 중수소화 리튬은 화학반응을 통해 삼중수소 이외에도 다양한 종류의 방사성 동위원소들을 생산합니다.

 

대표적으로 베타붕괴를 하는 베타입자와 감마붕괴를 하는 감마입자가 있습니다. 특히 이중감마입자는 알파입자보다도 훨씬 큰 에너지를 가지고 있어서 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다.

 

 

 

삼중수소는 어디에 쓰이나요?

삼중수소는 의료용 또는 산업용 목적으로 널리 사용됩니다.

 

1. 의료용

암 치료제로도 사용되며, 뼈 재생 촉진제로 사용되기도 합니다. 또한 X-ray 촬영 시 발생하는 불필요한 방사선 노출을 줄이기 위해 체내에 주입하기도 합니다. 뿐만 아니라 항암치료 후 나타나는 백혈구 감소증을 예방하기 위한 면역강화제로도 사용됩니다.

 

2. 산업용

반도체 제조공정에서 불순물 제거 용도로 사용되거나, 연료전지 촉매 재료로 사용되기도 합니다. 마지막으로 농업 분야에서는 비료 대신 식물에게 영양분을 공급하는 데 사용되기도 합니다.

 

 

 

삼중수소 관련 사건사고 사례 있나요?

국내외 여러 지역에서 삼중수소 누출사건이 발생하였습니다.

 

먼저 2011년 9월 경 월성원전 4호기에서 냉각수 누설 현상이 발생하였고, 이로 인해 주변 환경으로의 삼중수소 누출이 우려되었습니다. 당시 한국원자력안전기술원 측은 누출된 양이 극히 미미하며, 외부환경 유출가능성은 없다고 밝혔습니다.

 

2013년 7월 경에는 한빛원전 5호기 증기발생기 세관에서 균열이 발견되었고, 2014년 6월 경에는 한울원전 격납건물 내부철판 부식현상이 보고되었습니다. 2015년 8월 경에는 고리원전 부지 내 지하수에서 최대 71만 3000베크렐의 삼중수소가 검출되었으며, 2016년 11월 경에는 영광원전 온배수 배출구에서 고농도의 삼중수소가 검출되었습니다.

 

2017년 초에는 경주 월성원전 배수구 맨홀에서 리터당 73만 8000베크렐의 삼중수소가 검출되었으나, 한수원 측은 배출기준치 이내이므로 문제없다고 주장하였습니다. 2018년 말에는 울진원전 배수로에서 리터당 75만 베크렐의 삼중수소가 검출되었는데, 2019년 상반기까지도 여전히 미해결 상태로 남아있습니다.

 

 

삼중수소는 비교적 안전한 편이지만, 그렇다고 해서 결코 안심할 수만은 없습니다. 지난 수십 년간 수많은 사람들이 삼중수소에 노출되었음에도 불구하고 아직까지 건강상의 피해사례가 보고되지 않은 것은 다행스러운 일입니다. 하지만 언제까지나 피해사례가 보고되지 않았다는 사실만으로 안도해서는 안 됩니다. 지금부터라도 정부 차원에서 철저한 감시체계를 구축해야 하며, 국민들 스스로도 경각심을 갖고 생활 속에서 삼중수소와의 접촉을 최소화하려는 노력이 필요합니다.

 

 

 

마무리

방사능 물질은 유전자 변형과 암 유발 등 심각한 피해를 야기하며 아직까지 완벽하게 제거되지 않아 지속적으로 노출될 경우 건강에 악영향을 끼칠 수 있습니다. 또한 환경오염 및 생태계 파괴로도 이어질 수 있기에 국제사회에서의 규제가 강화되고 있으며 실제로 미국 캘리포니아주에서는 모든 수산물 수입을 금지하기도 했습니다.

 

현재로서는 인간에게 미치는 영향이 얼마나 큰지 정확히 알 수 없지만 전문가들은 이미 배출된 방사능 물질들이 해양생태계 전반에 걸쳐 축적되어 결국 사람에게도 영향을 미칠것이라 예상하고 있습니다. 따라서 지금부터라도 적극적인 대응방안을 마련해야한다고 생각합니다.

 

방사능 오염수 방류 문제로도 시끄러운데 이제는 삼중수소라니..정말 불안하네요. 하루빨리 정확한 원인규명과 대책마련이 이루어졌으면 좋겠습니다.

 

 

 

 

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