백과사전 상세 본문
개요
원자로는 폭탄이 아니다. 따라서 원자폭탄과 같은 재앙을 제공하지는 않는다. 그럼에도 안전성 문제는 논란의 대상이다.
원자로에는 확실한 자기 제어 기능이 있기 때문에, 안전성 문제는 보다 간단해진다. 예를 들면 비등경수형 원자로나 가압경수형 원자로에서 온도의 상승은 핵분열을 감속시키고 이로부터 원자로는 정지하려는 경향이 있다. 즉 원자로는 '고유 안정성'(inherent stability)이 있다.
원자로 사고(reactor excursion)
많은 방사성 물질의 누출을 수반하는 원자로 사고의 가능성은 존재한다. 그중 냉각수 상실 사고를 생각할 수 있는데, 냉각수의 상실은 곧바로 연쇄반응을 중지시킨다. 그러나 잔류열이 연료를 녹일 수 있고, 이로 인해 많은 양의 방사성 물질이 누출된다.
냉각수 계통은 이러한 사고가 발생할 확률을 극소화하도록 설계되어 있고, 비상 냉각수는 붕소가 섞인 물이 자동적으로 뿌려지는 형태로 공급된다. 냉각수 계통과 비상냉각수 계통이 동시에 실패할 매우 희박한 가능성 때문에 추가로 '공학적 안전설비'(engineering safe guards)가 설치된다. 이것은 해롭지 않은 분열 생성물이 방출되도록 하는 보조 기구와 일반 차폐물에 보완적으로 설치된다. 이는 사고시 방사선 낙진의 어떠한 관석도 담아낼 수 있을 정도로 강한 철제 외피로 원자로 전체를 둘러싸는 것을 포함한다. 원자로 설비는 항상 가장 근접한 도시에 대한 위험을 최소화할 수 있을 정도로 충분히 외딴 지역에 설치한다.
냉각수 정화
원자로의 정상 출력 운전 동안, 노심을 관통해 순환하는 냉각수 안에는 누출되어 나오는 적은 양의 분열 생성물과, 또 어떤 경우에는, 방사성 부식 생성물이 존재할 수 있다. 따라서 모든 원자로는 냉각수 정화 계통을 통해 이러한 물질을 제거하는 과정이 필요하다. 또한 가연성 독봉으로 붕소를 사용하는 가압경수형 원자로의 경수 냉각수 안에는 중성자 흡수의 결과로 생성된 삼중수소가 존재할 수 있다.
정상 상태에서 이들 물질의 전량이 완전히 원자로 안에 갇혀 있음에도 불구하고, 누출을 완벽하게 막는 것은 어려운 일이다. 어떤 경우에는, 반감기가 짧은 동위원소가 붕괴하도록 하기 위해 설정된 저장기간을 지난 후 분열 생성물 중 일부가 방출될 때, 비활성 기체인 크립톤(Kr)·제논(Xe)과 같은 약간의 분열 생성물이 굴뚝을 통해 대기의 높은 곳으로 분출되기도 한다. 마찬가지로, 비등경수형 원자로에서 삼중수소 또한 2차 냉각수 안으로 적은 양이 누출될 수 있다. 삼중수소는 산소와 결합한 후에는 화학적으로 물과 동일해 진다.
본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.
