오클로

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오클로는 가봉 공화국의 오트오고웨 주에 위치한 프랑스빌근처에 위치한 우라늄 광산이었는데, 1972년 이 우라늄 광산에서 몇몇 천연 원자로가 발견되었다.

역사

가봉은 프랑스 식민지이였다가 1956년 프랑스의 원자력청이 오클로 지역에서 우라늄 광석을 발견하였다. 프랑스는 즉시 Mounana 마을 근처에 Comuf(Compagnie des Mines d'Uranium de Franceville)라는 우라늄 광산을 열고, 가봉에는 회사의 소수 지분을 주었다.

여튼 약 40년동안 프랑스는 가봉지역에서 우라늄을 채광했으며, 이 우라늄은 프랑스와 유럽등지에서 전력생산용으로 쓰였는데, 72년 프랑스 원자력청은 오클로 우라늄 광산의 시료를 검사하던중 오클로의 우라늄 광산이 선캄브리아 시대때 천연원자로로 가동했다는 사실을 공표하였다: 오클로 광산에서 캐낸 우라늄의 시료중에 다른 우라늄 시료보다 우라늄-235 함량이 낮은 시료가 있었던 것이었다. 핵확산 위협이 닥치니까 당연히 연구를 시작하게 되었는데...

처음에는 이 시료에 감손우라늄이 섞여들어갔을 것이란 추측을 하였지만, 시료의 동위원소를 분석한 결과 오클로지역의 시료에서 핵분열시 생기는 동위원소비율이 높다는걸 발견하였다. 연구를 진행하던 도중 지질학자들은 20억년전에 가동한 원자로 화석을 찾아내기도 했다. 이 시기에 우라늄광석에 포함된 U²³⁵는 약 3%였으며 물, 그러니까 경수가 중성자 감속재역할을 했다는 사실이 밝혀졌다. 천연원자로에서 물로 인해서 중성자가 전달되어 임계가 일어나게 되는것으로 밝혀졌으며, 임계반응이 가속화되어 연쇄반응이 격해졌을때는 연쇄반응으로 생긴 열로 인해서 물이 증발, 임계반응이 정지되었는 것으로 밝혀졌다.

이들 천연원자로는 1972년부터 1985년까지 오클로광상에서 12개가 발견었으며, 오클로 천연 원자로중 6개의 원자로에서 방출된 총에너지의 계산치는 약 6,000,000 MWd인데, 이 수치는 현재의 1000 MWe급 원자력발전소의 원자로 5기를 전출력으로 1년간 운전하였을 때에 발생한 열에너지와 대략 같다고 볼수 있다고 한다.

또한 이런 자료로 인해서 사용후 핵연료에 대한 심층 처분에 대한 단서를 찾을수 있게 되었다. 즉, 지질구조가 안전하다면 수십억년간 안전하게 짱박을수 있다는 결론이 나왔다.

외부 링크

• Oklo: Natural Nuclear Reactors