원자력연, 방사성요오드 포획 가능한 ‘천연광물 원리’ 발견

[이뉴스투데이 전한울 기자] 한국원자력연구원은 이승엽, 권장순 처분성능실증연구부 박사 연구팀이 방사성요오드의 지하 누출과 이동을 99% 이상 차단할 수 있는 천연물질을 발견하고 관련 지화학 반응을 규명했다고 6일 밝혔다. 

방사성요오드는 사용후핵연료 지하 처분 과정에서 미세한 확률로 누출될 수 있다.

방사성요오드는 음이온 성질을 지녀 사용후핵연료를 감싸는 점토질 완충재와 주변 암석․광물 표면에 거의 흡착되지 않고 빠르게 이동한다. 연구자들은 방사성요오드 누출 예방을 위한 다양한 기술을 연구 중이다.

원자력연구원 연구진은 부식된 용기의 구리이온이 지하수의 탄산이온과 결합해 천연 탄산구리광물인 공작석이 만들어진다는 사실을 밝혀냈다. 

이와 함께 공작석이 산화·환원 반응으로 지하수의 다양한 음이온 중 방사성요오드만 선택적으로 흡수해 마샤이트 광물로 ‘변신’한다는 사실도 새로 발견했다. 연구진은 극적인 변화가 이뤄지는 특성상 ‘변신’으로 표현했다.

생성된 마샤이트는 지하 환경에서 안정적인 상태를 유지한다. 또 방사성요오드를 꾸준히 흡수해 결정이 지속 성장할 수 있다. 이런 성질로 인해 공작석을 이용하면 처분장 밖으로 흘러나갈 수 있는 방사성요오드를 99% 이상 영구적으로 붙잡아 둘 수 있다. 

연구진은 처분안정성을 획기적으로 향상할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

한편 이번 연구결과는 지난달 환경 분야 국제 저널인 ‘케모스피어’ 제287호에 발표됐다.