환경/방사능

멜트다운(핵용융)_nuclear meltdown 현상이란?

박하D 2023. 6. 14. 20:50

멜트다운현상이란?

 

핵 멜트다운은 인간뿐만 아니라 야생동물에게도 영향을 미칠 수 있는 수백 마일 떨어진 환경으로 치명적인 방사선을 광범위하게 방출하는 원자력 발전소의 최악의 시나리오입니다. 방사선은 보이지도, 냄새도, 맛도 볼 수 없고 노출되면 탈모, 피부 수포, 종양, 암 등 심각한 부작용이 발생할 수 있으며, 용량이 충분히 크면 사망에 이를 수 있습니다. 1952년 이래로 상업용, 군사용 및 실험용 원자로에서 다양한 심각도의 용융이 14번 있었습니다. 가장 재앙적인 3대 멜트다운은 1979년 스리마일 섬, 1986년 체르노빌, 2011년 후쿠시마 다이이치입니다. 자연 재해에서 흔히 일어나는 것처럼 핵 용융이 하나의 비극적인 사건이 아니라는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 멜트다운의 영향은 방사선이 서서히 감소함에 따라 수백 년 동안 지속될 수 있습니다.

실제로 멜트다운을 일으키는 것은 무엇일까요?

멜트다운은 연료가 적절하게 냉각되지 않을 때 원자로에서 발생합니다. 연료봉은 물이 냉각수 역할을 하면서 물 속에 잠겨 있습니다. 핵분열 반응에서 발생하는 열이 너무 커서 대부분의 물이 끓어올라 연료봉을 공기에 노출시키는 경우. 로드의 우라늄 펠릿은 너무 뜨거워져서 녹는점에 도달하여 지르코늄 연료 로드 케이스와 격납고 바닥을 통해 연소되어 광범위한 방사선 방출을 유발합니다.

 

차이나 신드롬은 멜트다운 조건에서 발생할 수 있는 가상의 재난입니다. 1979년 동명의 영화로 인기를 끌었습니다. 이 아이디어는 적절한 멜트다운 조건 하에서, 핵 핵은 원자로 건물 구조를 통해 녹을 수 있고, 결국에는 지각과 핵을 통해 중국에 도달할 수 있다고 말합니다. 영화가 말하고 있는 것처럼 이론적이지 않은 것은 핵이 "지하수에 닿자마자" 대기로 폭발하여 방사능 구름을 방출한다는 것입니다. 사망자 수는 바람이 어떤 방향으로 불느냐에 따라 달라져 펜실베이니아 크기의 지역은 영원히 거주할 수 없게 될 것입니다." 영화가 개봉된 지 12일 만에 스리마일 섬에서 멜트다운이 발생했습니다. 연료는 원자로 압력 용기의 바닥을 통해 용해되지 않았지만 수소 증가에 대한 우려 때문에 발전소 운영자들은 방사성 가스를 대기로 방출했습니다. 후쿠시마 다이이치 원자력 발전소의 원자력 재해는 훨씬 더 심각한 멜트다운이었습니다.

 

 

#차이나신드롬이란?

원자로와 관련된 일종의 도시전설.

원자로의 냉각장치가 고장날 경우, 원자로가 녹아내리는 이른바 '노심용융'이라는 현상이 일어난다. 이 과정에서 초고온으로 달아오른 핵연료 덩어리가 원자로 바닥을 녹이고 유출되어, 심지어 원자로가 위치한 부지의 땅 속까지 계속해서 녹여버려 지각의 아래로 아래로 끝없이 파고든다는 것.

 

#차이나신드롬으로 부르는 이유

이 도시전설에 '차이나 신드롬'이라는 명칭을 붙인 것은 미국의 핵물리학자들로, 그 까닭으로는 크게 두 가지가 거론된다.

원자로를 항아리(일반명사로서의 china는 도기 그릇을 말한다.)로 보고, 그 항아리의 바닥이 뚫렸다는 비유로부터

그렇게 항아리 바닥이 뚫렸을 때, 미국에서 원자로가 녹아내린다면 지구 반대편에 해당하는 중국(China)까지 뚫고 녹여버릴 것이라 한 발표의 내용으로부터

 

물론 중력의 원리상 지구의 내핵이면 몰라도 지구 반대편의 지표까지 뚫고 나간다는 것은 말도 안 되는 소리지만, 일단은 그만큼 용융력이 강하다는 상징성이 매우 강해 이 명칭으로 고착화되었다. 나비 효과와 비슷한 기원인 셈.

 

#실제로 일어난 차이나신드롬

후쿠시마 원자력 발전소 사고 이후 인터넷에서 차이나 신드롬이란 단어는 뜻이 와전되어 사용되기 시작했다. 여기서의 뜻은 초고온으로 달아오른 핵연료 덩어리가 원자로 바닥을 녹이고 유출되어 지하로 파고 들어가, 토양과 지하수를 오염시키고 지하수가 핵연료의 고온으로 수증기가 되어 지상으로 뿜어올라와 대기를 계속 오염시키는데도, 지하 깊이 들어가 대책판이 어떤 방제 대책도 세우지 못하고 손을 놓아야 하는 상태를 말하는 것이다. 한마디로 완전 막장.

 

당연하게도 용융된 원자로가 지구 반대편까지 뚫고 나가는 일 따위는 없지만, 녹아내린 핵연료 덩어리가 지하로 파고 드는 일은 있었다.

체르노빌 원자력 발전소 사고에서 멜트다운을 일으켜 마그마화된 연료봉이 지하로 파고드는 일이 진짜로 발생했다. 소련은 광부들을 동원해 원전 밑바닥 지하로 파고 들어가 콘크리트로 발라버렸고[4], 이 과정에서 많은 광부들이 피폭에 따른 부작용으로 10년 내에 암과 같은 질병으로 인해 사망했다. 다만 세간의 오해와 달리 마그마는 발전소의 하부 콘크리트에 닿기 전에 지하실을 뚫다 스스로 굳었고, 결과적으로 광부들의 희생은 부질없는 행위가 되어버렸다. 물론 결과적으로 볼 때 그렇다는 것이고, 사건이 발생한 당시에는 과학자들의 예측으로는 용융된 노심이 6~8주 안에 50%의 확률로 발전소의 하부 콘크리트층을 뚫고 지하수층까지 내려갈 수 있다고 했고, 소련 정부는 가능한 최악의 상황을 막기 위해 무조건 조치를 취한 것이다.

후쿠시마 원자력 발전소에서 이런 일이 일어났다는 주장이 나왔다. 보도제한은 둘째치고, 현장에 접근할 수가 없어 확인이 불가능하다. 자세한 것은 후쿠시마 원자력 발전소 사고/경과/2011년 12월을 참조하자. 사건 후 10년이 가까이 지난 시점에서는 비관적인 예측과는 달리 체르노빌과 비슷하게 용융된 노심이 격납용기를 뚫지는 못한다는게 전문가들의 대체적인 예상이다. 다만 노심이 확실히 발전소 내부에 봉인되었다는걸 확인한 체르노빌과 달리 이쪽은 일본 정부의 정보 통제가 심해 앞으로도 (사고가 일어난 지역을 제외하고) 안전할지에 대해서는 아직 확실치가 않다는게 차이점이다.

[차이나신드롬 출처:나무위키]

 

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