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Feb 24, 2024

플루토늄 문제는 사라지지 않을 것이다

이미지 크레디트: Getty Images 작성자: Chris Edwards 2022년 2월 15일 화요일 게시 원자력의 환경 이미지는 탄소만큼 낮으며, 청정 연료 잠재력은 유산으로 인해 손상되었습니다.

이미지 출처: 게티 이미지

크리스 에드워즈

게시일: 2022년 2월 15일 화요일

원자력의 환경 이미지는 탄소만큼 낮으며, 기존 폐기물 문제로 인해 청정 연료 잠재력이 손상되고 있습니다. 이 문제 해결에 더 가까워졌나요?

2021년 말, 영국은 핵폐기물 유산의 한 부분에 대한 막을 닫고 더 오래 지속되는 유산을 향해 몇 가지 조치를 더 취했습니다. 새로운 연료로 사용하기 위해 영국과 전 세계의 가압수형 원자로에서 나온 폐기물 플루토늄을 재포장하기 위해 1990년대에 90억 파운드의 비용으로 건설된 재처리 공장은 마침내 독일, 이탈리아, 일본의 마지막 남은 액체 잔류물을 유리로 전환했습니다. 그리고 철제 용기에 포장했습니다. 이를 운송하는 데 6년이 더 걸리며, 계약에 따라 이를 회수할 의무가 있는 원자로 소유주에게 속한 다른 모든 폐기물도 소요됩니다.

외국인 소유 폐기물이 본국으로 돌아가더라도 영국은 여전히 ​​110톤이 넘는 세계 최대 규모의 플루토늄 비축량 중 하나를 보유하게 될 것입니다. 이는 전 세계 전체 비축량의 5분의 1, 전 세계 민간 비축량 316톤의 3분의 1에 해당합니다. 영국은 프랑스보다 더 작은 원자력 함대를 운영하고 있음에도 불구하고 플루토늄을 1.5배 더 많이 보유하고 있습니다.

결코 이런 식으로 끝날 생각은 아니었습니다. 장기적인 꿈은 핵분열 가능 연료가 원을 그리며 계속 회전하고 필요할 때만 순수 우라늄을 보충하는 것이었습니다. 핵분열 중에 생성된 플루토늄은 적절한 조건에서 그 자체로 추가 핵분열을 유지할 수 있습니다. 그러나 주기를 종료하는 데 필요한 고속 증식 원자로는 개발이 계속되는 러시아와 같은 국가에서도 대부분 실험적인 상태로 남아 있습니다. 분리되고 정제된 플루토늄-239에 대한 더 쉬운 접근으로 인해 발생할 수 있는 안전 문제와 핵 확산에 대한 우려로 인해 서구는 수십 년 전에 고속 증식 프로그램을 포기했습니다.

사용후 연료를 소위 혼합산화물 연료로 재처리하는 것이 가능하지만 이는 기존 원자로에서 한 번만 사용할 수 있습니다. 다른 악티늄족이 축적되어 핵분열 과정을 독살하기 시작합니다. 변화에 대한 유일한 전망은 소위 4세대 원자로에 있지만 이러한 설계는 아직 테스트되지 않았으며 계속해서 핵 확산 우려를 불러일으킬 수 있습니다.

전 세계의 운영자들이 연료 재사용의 실용성에 대해 고민하는 동안, 일부 국가에서는 수십 년 동안 깊은 매몰로 지정되었음에도 불구하고 처리된 연료와 재처리된 연료가 담긴 용기가 물로 냉각되는 저장 탱크에 남아 있었습니다. 1980년대 후반, 미국 에너지부(DoE)는 네바다주의 유카산(Yucca Mountain)을 미국의 사용후 핵연료를 위한 단일 목적지로 정하고 10년 후에 개장할 예정이었습니다. 2005년에는 가능한 가장 빠른 개장 날짜가 20년이나 늦어졌습니다. 아직 미개봉 상태이며 아마도 절대 열리지 않을 것입니다. 그 동안 연료의 대부분은 물이 채워진 냉각 탱크에 남아 있었고 정치인들은 보다 국지적인 심층 저장 장소를 고려하고 있습니다.

후쿠시마는 원자로 제어 문제뿐만 아니라 사용후 연료 문제에 대해서도 업계에 경종을 울렸습니다. 쓰나미 발생 후 엔지니어들은 보충 펌프가 없으면 사용후 연료 저장 탱크의 물이 증발할 것을 우려했습니다. 연료에 불이 붙으면 방사성 삼중수소와 세슘이 대기 중으로 방출될 가능성이 높습니다. 운이 좋게도 손상된 연못으로 물이 새어 들어갔습니다. 이제 일부 오래된 원자로 운영자의 문제는 연료통이 대신 물에 부식된다는 것입니다.

프린스턴 대학의 공공 및 국제 문제 교수인 Frank von Hippel과 같은 전문가들은 연료가 유리로 변형되거나 콘크리트에 담그거나 두 가지 모두에 담길 수 있을 만큼 냉각될 때까지만 저장 풀을 사용하고 건조한 저장 장소로 옮겨야 한다고 권장합니다. 심지층처분시설(GDF).

지난 11월 국제원자력기구(IAEA)가 주최한 회의에서 캐나다 핵폐기물 관리기구의 회장 겸 CEO인 로리 스와미(Laurie Swami)는 고방사성 폐기물에 대한 "심층 지질 저장소의 효율성에 대한 과학적 합의가 있다"고 주장했습니다.