📌 오늘의 국제 원자력 동향 2025년 12월 23일(화)
- 중국이 HTGR(고온가스로) 산업 연합(60여개 기관)을 출범해 설계·연료·제작·건설·O&M까지 밸류체인을 묶고, 공정열·난방·수소 등 비전력 수요를 겨냥한 ‘원자력+’ 통합에너지 상용화를 가속하는 흐름이 확인됨
- 일본 니가타현 의회가 가시와자키-가리와 원전 재가동을 지지하는 지사 신임결의를 가결하면서, 후쿠시마 이후 장기 정지 대형 원전의 재가동 절차가 최종 단계로 진입했으며, 향후 지역 수용성과 안전 신뢰 확보가 성패를 좌우할 전망
- 러시아 Rosatom이 HTGR 연료를 1600~1700℃ 수준의 극한 조건에서 장시간 시험했다고 발표해, 고온 공정열·수소 생산형 원자로 개발에서 연료 성능·안전여유도 데이터 축적 경쟁이 본격화되고 있음을 시사함
- 인도의 SHANTI 원자력 법이 대통령 재가로 입법 절차를 완료해 민간 참여 확대, 규제기관 법정 지위, 책임·배상 체계(graded liability) 정비가 추진되며, 2047년 100GWe 확대 목표 달성을 위한 투자·규제 패키지 전환이 가시화됨
폴로늄-210의 특성
일반(개요)
폴로늄은 자연환경에서 발견 할 수 있는 방사성 물질로, 1800 년대 후반에 Marie와 Pierre Curie가 방사성물질 추출실험을 하는 과정에서 그 일부를 추출한 후에도 왜 여전히 방사능을 갖고 있는지 알아내려 할 때 발견되었다. 정제된 순수 폴로늄은 저온에서 녹고 휘발될 수 있다. 폴로늄에는 25 개의 동위원소가 있으며, 잘 알려진 대로 폴로늄-210이 그 중 하나이고, 동위원소 대부분은 반감기가 매우 짧아 빠르게 붕괴한다.
25개의 알려진 동위원소 중 폴로늄-208, 폴로늄-209 그리고 폴로늄-210 등 3 종류가 반감기가 길며, 가장 널리 사용되고 자연에 가장 많이 존재하는 것이 폴로늄-210 이다. 폴로늄-210은 반감기가 138일이며 5.3 MeV의 알파입자(2개의 양성자와 2개의 중성자로 구성된)를 방출하며 안정 동위원소인 납-206으로 변환된다.
비방사능이 166 TBq/g로, 1 마이크로그램의 폴로늄의 섭취할 경우, 유효선량당량 약 40 Sv를 피폭한다.
(유효선량당량, effective dose equivalent, 선량환산인자 : 2.4 x 10-7 Sv/Bq; Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook, Radiation Protection Dosimetry Vol.98 No1, 2002)
| 동위원소 | 반감기 | 비방사능(TBq/g) | 알파에너지(MeV) |
| Po-208 | 2.9 년 | 21.8 | 5.1 |
| Po-209 | 103 년 | 0.63 | 4.9 |
| Po-210 | 138 일 | 166 | 5.3 |
기원
폴로늄-210은 자연적으로 존재하며, 우리 몸과 토양 및 공기에도 아주 작은 양이 존재한다. 우라늄 광석 또는 광물을 화학적으로 처리하는 과정에서 생산될 수 있지만, 우라늄 광석 1톤당 0.1 밀리그램(mg) 이하의 폴로늄-210이 존재한다.
용도
폴로늄은 자연적으로 존재하지만, 사용가능한 양을 만들기 위해서는 원자로에서 안정 물질에 중성자를 조사하여 폴로늄-210을 제조한다. 중성자 조사된 물질은 방사능을 띄고 이후 붕괴하여 폴로늄-210이 된다. 폴로늄-210은 주로 정전기 제거기에 사용되는데, 매트릭스 형태로 혼합된 극미량의 방사성 물질을 포일(foil)에 붙여 테이핑, 롤 용지 제조 및 금속연화 공정 등에서 생성될 수 있는 정전기를 없앤다. 컴퓨터 칩 제조 및 사진 필름 처리와 같은 "깨끗한" 환경이 필요한 곳에서 먼지 입자를 제거하는 데에도 사용할 수 있다. 정전기 제거기에 사용하는 폴로늄-210의 방사능은 수 MBq에서 수십 GBq 정도이다.
베릴륨과 합성하여 중성자 선원을 만들 수있으나, 수율이 낮아 많이 쓰이지는 않는다.(9Be + alpha --> 12C + neutron + 4.44 MeV)
건강에 미치는 영향
폴로늄-210이 인체 외부에 있다면 전혀 위험하지 않지만, 체내에 존재한다면 위험할 수 있다. 폴로늄-210에서 방출된 알파입자는 멀리 이동할 수 없으며, 아주 가까운 영역에 많은 양의 에너지를 전달하여 세포를 죽이거나 손상시킬 수 있다. 폴로늄-210을 포함한 방사능이 체내로 들어오는 경우는 방사성물질이 포함된 것을 먹거나 호흡하거나 마시는 경우이다. 입을 통해 폴로늄이 섭취될 경우 대개 배설물을 통해 몸 밖으로 나간다.(Stannard 1988). 몸 안에 남는 폴로늄은 혈류를 통해 몸 전체를 이동하며 마지막엔 비장과 신장에 축적된다.
폴로늄을 흡입하면 일부는 폐에 남고, 거의 절반이 비장, 신장 및 간에 모이게 된다. 골수로 소량이 모이고, 나머지는 신체, 주로 혈액, 림프절 및 호흡기 점막의 안쪽에 분포한다. 폴로늄-210에서 방출 된 알파입자는 세포구조물들을 파괴하고, 핵을 조각내며, DNA를 손상시키고, 세포를 죽일 수 있다. 알파입자에 의한 위장관(GI)의 생물학적 손상의 정도는 잘 알려져 있지 않으며, 1960년대의 일부 동물실험에 의한 자료에 따르면 알파입자는 Bq 당 점막 내피에 베타선이나 감마선에 비해 적은 선량을 주는 것으로 나타났다. 이는 베타선이나 감마선에 비하여 알파입자의 비정이 짧기 때문이다.
급성의 치명적인 섭취로 인해 나타나는 주요 생물학적 효과는 골수기능저하로 1회에 5 Gy의 전신 선량을 피폭할 때 일어날 수 있다.
체내 존재하는 폴로늄-210을 체외에서 탐지할 수 없다. 체내 알파 방사능은 소변이나 대변 시료의 방사능을 측정하여 검출한다. 방사선테러에 사용되는 폴로늄-210으로 사람을 중독시키려면, 자연 방사성 폴로늄-210으로는 불가능하고 많은 양의 인공 폴로늄-210을 체내로 유입시켜야 한다.
참고
미국보건물리학회, Fact sheet on Polonium-210 (2010)
원자력위키(atomic.snu.ac.kr), 원자력기초지식 방사선
Stannard JN. Radioactivity and health: A history. Washington, DC: U.S. Department of Energy; 1988.
이 자료의 최초 작성 및 등록 : 김봉환(KAERI) bhkim2@kaeri.re.kr
