곽노필의 미래창

» 현재의 방사성 폐기물 처리 방식은 밀폐된 용기를 사용해 봉인하고 위험성이 덜해질 때까지 하염없이 기다리는 것이다. www.ibtimes.com  

핵폐기물 입자구조 바꿔 재활용 가능성 열어

방사성 폐기물을 어떻게 처분할지는 원자력발전을 둘러싼 뜨거운 논란 가운데 하나다. 이 방사성 폐기물 문제를 해결할 열쇠가 주기율표상 잘 알려지지 않은 원소에 있을 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 이 물질은 캘리포늄(californium)이다. 1950년대 초 발견된 이 물질은 방사성 물질을 저장할 뿐만 아니라 핵연료료 전환시킬 수도 있는 것으로 알려졌다.
 원전 시설의 가장 큰 장애물은 방사성 폐기물을 어떻게 안전하게 파기할 것인가였다. 방사성 폐기물 저장은 책상 위의 부스러기를 쓰레기통에 넣는 것과는 다르다. 공기밀폐된 강철 혹은 콘크리트 용기에 폐기물을 봉인하고 덜 위험한 동위원소로 전환될 때까지 기다려야 한다. 방사성 붕괴에는 수만 년이 소요되기도 한다. 또 시간이 흐름에 따라 여러 잘못될 가능성도 함께 증가한다.
　플로리다주립대 연구자들은 캘리포늄을 이용한 여러 가지 실험 결과, 이 끄트머리에 위치한 원소가 방사선 손상에 극도의 저항성을 가지고 있음을 발견했다. 이들은 이 원소가 다른 물질과 결합하거나 분리할 수 있으며 내부에 저장된 물질의 구조까지 바꿀 수 있다는 사실도 발견했다. 이 새로운 연구는 <네이처 케미스트리>(Nature Chemistry)에 실렸다. 연구자들은　캘리포늄이 방사성 폐기물 속에 들어 있는 다른 원소를 분리함으로써 핵연료 부산물을 실질적으로 발전소에서 사용할 수 있도록 재활용한다는 점을 언급했다. 연구를 이끌고 있는 토마스 알브레트-슈미트(Thomas Albrecht-Schmitt) 교수는 “이것이야말로 실세계에 적용될 수 있는 기술”이라고 말했다.

» 원자번호 98, 원소기호 Cf인 캘리포늄 입자 구조도. http://www.chemicalelements.com/elements/cf.html

캘리포늄, 자연적으로 존재하는 가장 무거운 원소

　캘리포늄이 처음으로 만들어진 것은 이름에서 알 수 있듯이 1950년 캘리포니아 버클리대에서 큐륨(curium)에 알파선을 충돌시킨 실험을 통해서였다. 원자번호 98, 원소기호 Cf인 캘리포늄은 방사성 금속 원소로서 지구상에서 자연적으로 존재하는 가장 무거운 원소다. 이보다 무거운 원소는 실험실에서만 볼 수 있다. 캘리포늄은 주로 중성자원으로 사용되는데, 1마이크로그램의 캘리포늄-252는 분당 1억7000만개의 중성자를 생성할 수 있다. 또한 중성자 활성화 기술이라고 불리는 방법을 통해 금광 혹은 은광을 식별하는 데도 적용될 수도 있다.
 미국 원자력협회(Nuclear Energy Institute, NEI)에 따르면, 현존하는 거의 모든 방사성 폐기물들은 원자력발전소 부지 안에 보관 중이다. 핵연료를 한 번 사용하든 여러번 재활용하든 고준위 방사성 부산물은 영구적인 지질학적 처분장에 매립하는 것이 필요하다고 NEI는 밝혔다.
　
출처
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=245501&cont_cd=GT 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-03-31     
원문　
http://www.ibtimes.com/could-californium-solve-nuclear-energys-biggest-problem-obscure-element-can-recycle-radioactive