평화적 이용이냐, 핵무기의 준비단계이냐
개요
원자력 발전소나 연구용 원자로 등에서 일생을 마친 핵연료를 재처리하는 기술.
왜 필요한가?
기본적으로 원자로에 투입되는 우라늄은 천연 자원으로, 그 양이 한정되어 있다. 화석 연료처럼 일방적으로 캐내기만 하면 언젠가 고갈된다. 다행히도 일생을 마친 핵연료 속에는 못 쓰는 찌거기만 있는 것이 아니라 덜 타고 남은 우라늄도 있다. 이것을 추출하여 다시 원자로에 투입하면 자연에서 우라늄을 캐는 양을 줄일 수 있고, 좀 더 오랫동안 우라늄을 캘 수 있다. 대한민국 같은 자원 빈국은 연료 수입이 줄어들기 때문에 무역 수지 개선에도 도움이 된다.
또한 다 쓴 핵연료를 그냥 폐기처리하면 부피가 만만치 않다. 재처리 과정에서 찌거기만 고농축하여 묻어버리면 부피가 충분히 줄어들게 된다. 공간을 덜 차지하므로 방사능 폐기물 처리시설의 사용 기한이 늘어난다.
논란
재처리 과정에서 나오는 것 중에 쓸만한 게 우라늄도 있지만, 플루토늄도 있다. 플루토늄은 핵무기로 전용하기 가장 쉬운 물질 중 하나이며, 우라늄의 경우도 이 재처리 과정에서 농축과정을 여러번 거치면 무기급 우라늄을 얻어낼 수 있기 때문에 통상 이 재처리 기술을 가지고 있는 국가는 잠재적 핵 보유국으로 봐야 한다는 말이 있을 정도이다.
종류
- PUREX
- 질산에 녹인 사용 후 핵연료를 특수 용매에 섞어서 우라늄과 플루토늄을 분리한다. 웬만한 재처리는 이 기술을 기반으로 한다.
- 플루써멀
- 재처리 과정을 거쳐서 나온 부산물(혼합 산화물 연료)을 혼합해 일반 원자로에서 태우는 방법. 여러 국가에서 연구했던 방법이나 후쿠시마 원자력 발전소 사고에서 MOX가 방사능 오염을 증폭하였다는 주장이 제기돼 미래가 불투명하다.
- 증식로
- 사용 후 핵연료(대개 혼합 산화물 연료)를 넣으면 원래 함유된 플루토늄을 태우면서 다른 방사성 원소도 플루토늄으로 바꾼다. 즉, 연료인 플루토늄이 계속 증식하므로 꿈의 원자로라고 불린다.