지저임계(地底臨界)

"후쿠시마제1원전"에서의 새로운 공포! 해외 연구자와 일본정부 관계자들이 불안, 초조, 최악의 '지저 임계(地底臨界) 위기 진행 중?

[2015년 4월 28일]

4 월 3 일부터 후쿠시마 제일원전 2 호기의 격납 용기의 온도가 약 20 ℃에서 70 ℃로 급상승하고 2 일 후에는 88 ℃에 달했다.

그것과 연동하듯 ,원전 주변의 「방사선 모니터링 포스트 '가 일제히 높은 방사선량을 기록. 갓 복구된 조반 고속도로 · 미나미 소마 가시 SA (휴계소)에서 통상보다 1000 배에 해당하는 시간당 55μSv (마이크로 시버트)의 최고치를기록, 시가지 곳곳에서는 수십 배의 상승을 보였다. (전편 기사 → http://wpb.shueisha.co.jp/2015/04/27/46919/ )

福島第一원전은 투수성(透水性)이 높은 " 중립사암"의 암반위에 건설됨.  이 때문에 핵연료 데브리가 멜트아웃 되는 경우에는, 곧바로 육지쪽에서 흘러내려오는 지하수에 저촉되고, 수증기폭발,및 임계 반응이 일어나기쉬운 상태로 추정된다, 핵연료 데브리는 지금  격납용기 내 콘크리트 위 있다고 어나운스 하고 있지만, 만약 콘크리트를 뚫고 지반에 도달한것이 ..

이것은 도대체 무엇을 의미 하는가? 생각할 수있는 것은 용융핵연료데브리 기존의 주수 냉각 공정에 대해 다른 반응을 나타내는 상태로 변경 될 가능성이 있습니다. 예를 들어, 핵연료데브리가 격납 용기 아래의 콘크리트 뚫고 지반까지 도달 (멜트 아웃)하고 지하수와 접촉하는 경우다 .

후쿠시마 원전 1 ~ 3 호기에서는 거대 지진 직후 압력 용기 내의 핵연료가 멜트다운되어  격납용기의 하부에 쌓였다 .

그것은 지난해 4 월부터 7 월에 걸쳐 나고야 대학이 2 호기에서 실시한, 우주선(宇宙線)에서 발생한 물질 관통력이 강한 "뮤온"를 이용한 투시 촬영에서 밝혀졌다.

또한 마찬가지로 1 호기 격납 용기의 바닥에서 약 2m의 작업 공간에서 실시한 로봇 조사에서도, 수천 ℃의 초고온 파편이 압력 용기를 녹여 낙하 한 흔적이 촬영되었다. 하지만 파편의 정확한 위치는 파악하지 못했으며, 뮤온 이미지에 비친 격납 용기의 바닥은 평평하게 보였다.

그렇게되면, 100t 이상이라고하는 다량의 핵연료데브리는 어디로 갔는가?　반구형(半球状) 격납 용기 바닥의 안쪽은 두께 약 3m의 콘크리트를 깔아 평평하게되어 있지만, 그 중 깊이 70㎝ 가량이 사고 초기에 고열 핵연료데브리로 인해  녹아버렸을  가능성이 있다고, 도쿄 전력은 발표는 지금까지 흔들림이없다.

이 추측에 대해, 전 도시바 연구원으로 원자로 격납 용기의 강도 설계(強度設計)를 담당한 고토 마사시 씨 (공학 박사)에게 의견을 물어보니  "이번 뮤 입자에 의한 촬영에서 알게 된 것은 ,격납 용기가 확실하게 파손된것이 확인되었으며, 이것은 2,3 호기에도 똑같이 적용된다고 한다.

그러나, 거의 지면과 똑같은 높이에 감광 기판을 놓아두고 촬영 때문에, 핵연료가 실제로 어디에 있는지의 판단할수있는 재료가 되지 못합니다 . 도쿄 전력의 말하는 70㎝이라는 숫자의 근거는 잘 모르겠다. 콘크리트 및 건축 자재 금속 핵연료가 혼합 된 상태의 파편은 더 욱 더 아래로 녹아 흘러 내렸다고도 생각 할 수 있다  .

그러나 다른 물질이 섞여 시간이 소요되었기 때문에 핵연료데브리의  발열량은 줄어들었고 ,용기의 바닥 강판 (두께 20㎝ 두께)까지는 도달하지 않을 것입니다 . 만일 강판이 녹아도, 아래에는 5~6m의 콘크리트 층이 있기 때문에, 그 내부에서 냉각 균형을 유지하고 멈춰 있을거라고 사료됩니다 "

만약 핵연료데브리가 격납 용기를 뚫어 버렸다면, 멜트다운 보다 앞선  '멜트 아웃 "이 진행되 셈이고, 사실은 얼마 전, 조사 도중에 멈춘 로봇 장치에 대해 기자 회견에 임한 도쿄 전력 홍보담당자는,  의미심장 한 소감을 토해냈다 .

격납 용기 내에서 10Sv (1000 만 μSv)의 엄청난 고선량이 측정되었지만, 그래도 예상했던것보다는  10 분의 1 정도에 지나지 않았다고 말했던 것 이다 . 그 말이 의미하는바는,  파편이 금속 격자의 작업 발판에서 보이는 위치가 아니라, 한참  깊숙이 가라 앉아있는 것 아닌가.

또한 최근 도쿄 전력의 폐로 책임자가 NHK 해외용 방송에서 "2020 년까지는 핵연료데브리의 회수에 착수한다"는 작업 목표에 대해서 "힘든일"이라고 말했다.  이것도 상황이 매우 나쁘다는 것을 시사하고 있는지도 모른다.

"멜트 아웃 '또는'차이나 신드롬 ' 이란 , 핵연료데브리가  핵발전소 시설 최하층의 콘크리트조차 증발시켜버리면서 ,  땅속에 빠져 들어가는 상태 로,  그것이 실제로 이뤄질지의 여부는 고토 마사시 박사가 말하길 핵연료데브리의  온도에 달려있다고 한다 . 1 ~ 3 호기내에서  사고이후 4 년 지난 지금도 각 100t의 핵연료에브리가 4000 ~ 5000 ℃의 고온의 열을 내뿜으며, 멜트 아웃 위험성이 높다고 해설하는 해외 연구자도있다.

예를 들어, "IAEA (국제 원자력기구)"의 "예측불능사태관리기술회의"는 2012 년 시점에서 핵연료데브리가 격납 용기와 하층 콘크리트를 녹이고, 자연 지층에 빠져 나갔을 가능성 을 지적하고있다. 구체적으로 핵연료데브리가 시설 지하 6,7m까지 가라앉고,  직경 10 ~ 15m의 큰 웅덩이(구멍) 바닥에 쌓여 있다는 것이다.

이 가설에서도,  지각을 뚫고 바닥에 가라 앉을정도의  멜트 아웃 현상은 부정하고 있지만, 그 대신 하나 또하나의 아주 골아픈 상황을 예측하고있다. 그것은 핵연료데브리의 핵분열 반응이 다시 폭발적으로 가속화 될 가능성이다.

통상이라면 원자로및 실험시설에서 컨트롤 하에 놓여있는 '재임계」는 자연 상태에서도 일정한 조건이 갖추어지면 일어날수도 있다 . 그 조건이라고 하는것은  중성자와 물, 지질. IAEA 기술 회의의 시뮬레이션에서는,  우선 핵발전소 지하의 물줄기와 암반층이 중성자의 반사 장치가 되어 핵연료데브리속의  우라늄이나 플루토늄이 연쇄적으로 핵분열 해 나간다.

그리고 방대한 붕괴열로 수증기 폭발이 반복되고, 새로 생성된 방사성 물질이 지상에 흩뿌려진다 ....

류큐 대학 이학부의 후루카와교수 (환경 방사선학)는,  이렇게 분석한다.

"이러한 자연의 임계 현상은 아프리카 중서부의 우라늄 광산 (가봉 주자)에서 20 억 년 전에 일어났고, 당시의 지층이 해저에 있었던 것이 중성자에 의한 핵분열 반응을 적어도 60 만 년 동안 지속 시켰다고 한다. 그 점에  이어서 ,  다량의 지하수가 흐르는 후쿠시마 제일 원전의 지질 구조 도 공통적 인 조건을 갖추고 있는지도 모릅니다 "

비거리 파워가 강하고 인체를 포함한  통과 한 물질의 원자를 "방사화 '시키는 중성자선 자체의 위력은 실로 엄청난 것이다  . 1999 년 도카이 무라의 핵연료가공 공장에서 일어난 'JCO 임계 사고'에서는 우라늄 화합물 약 3㎏의 연쇄 분열때문에  반경 10㎞ 권의 주민 약 30 만명이 옥내 대피했다.

그에 비해서, 질량이 비교도 안될정도로  많은 후쿠시마 제일 원전의 핵연료데브리가  '지저 임계「地底臨界」 " 하면 동일본 커녕 전 지구 규모의 초대형 원자력 재해로  돌진!,  그래서 해외 연구자와 정부 관계자들도 후쿠시마 원전 사고 처리의, 불확실 한 현 상황에 대한 불안과 초조가  쌓여만 가고있는 것이다 .

사실, 이 악몽의 파국 시나리오가 결코 거짓 뻥이 아닌 것은 다른 과학적 사실에서도 이를 뒷받침 하고있다 .

그 하나, CTBT (포괄적 핵 실험 금지 조약)에 근거한 「일본 원자력 개발기구 '가 군마현 타카 사키시에 설치 한 고감도의 방사성 핵종 감시 관측 시스템은 지난해 12 월부터 후쿠시마 제일 원자력 발전의 재 임계 을 의심 케하는 방사성 원자, 요오드 131과 텔루르 132이 검출 받고있다. [* 편집부 주]

[* 이 기사 게재 호 (18 호) 4 월 20 일 (월) 출시 8 일 후인 4 월 28 일 (화) "CTBT 다카자키 방

사성 핵종 관측소"는 "지난해 12 월 ~ 올해 3 월까지 의 「방사성 요오드 I-131」 「어떻게 텔루

르 Te-132 "에 관해서는, ND (불검출)이 되어야할  때를 MDC (최소 검출 가능한 방사성 농도)

 값을 표시했기 때문에 정정한다" 는 취지를 발표했다 . 즉 포괄적 핵 실험 금지 조약에 근거

한 중요 감시 대상의 2 핵종 농도에 대해 3 개월동안이나  실수가 이어지고  있었다고한다. ]

 후쿠시마 원전 2 호기 옆의 관측 우물에서는, 올해 들어 새로운 핵분열 반응의 재발을 나타내는 세슘 134와 트리튬(삼중수소)의 농도가 계속해서 높아져 가고있다 . 작년 가을에 개통 한 국도 6 호선의 후쿠시마제일원전 에서 제2원전  12 킬로미터 구간에서는  높은 선량이 계속적으로 검출되고있다 .

과연 후쿠시마 제 1 원전은 멜트 아웃 "지저 임계" 라는 최악의 상황이 닥쳐오고 있는가?

이번 격납 용기 온도의 급상승, 일부 지역에서의 급격한 높은 선량을 나타낸것은, 원전 사고가 일본 정부의 대표적 거짓말 '언더 컨트롤 "과는 정반대의 새로운 위험 영역에 들어간 것을 나타내고있는 시그널인지도 모른다 .

(취재 · 글 / 有賀　訓)

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