원자력에너지 VS 친환경에너지/환경과학

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한두 해 전, 원자력 발전의 불편한 진실을 담은 영화가 이슈였었다. ‘핵의 귀환’과 ‘영원한 봉인’이었다. 이 두 편의 영화를 통해 원자력발전소에 대해 적잖은 실망감과 불신감이 생겼다.
원자력은 원자핵 반응을 인위적으로 제어하여 그 반응에서 얻어지는 에너지, 즉 원자핵을 구성하고 있는 양성자 및 중성자의 결합상태의 변화에 따라 방출되는 에너지로서 특히 핵분열 반응 또는 핵융합 반응에 의하여 많은 양의 에너지가 지속적으로 방출되는 경우를 원자력에너지 또는 원자력이라 부른다. 흔히 말하는 원자력은 핵분열 반응을 가리킨다.
질량수가 큰 한 개의 원자핵(우라늄－235)이 중성자를 흡수하여 핵분열을 일으키는 경우, 복합핵으로 된 뒤 곧바로 분열하여 질량수가 거의 비슷한 두 가지의 핵분열 조각 무리로 나뉘고, 동시에 평균 2.5개의 중성자와 20만 KeV(1,000전자볼트)의 에너지를 방출한다.
일반적으로 핵분열 조각은 불안정하기 때문에 방사선을 방출하면서 차례로 붕괴되어 일정한 붕괴계열을 거쳐 마침내는 안정 핵종으로 된다. 이들 핵 조각 및 붕괴과정에서 생긴 핵종을 핵분열 생성물이라 한다.
핵분열로 생긴 중성자를 이용하여 어느 세대의 처음에 있었던 중성자 수에 대하여 그 세대의 마지막에 있는 중성자 수의 비, 즉 증배계수가 1이 되는 임계상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 연쇄반응을 조절, 운전하는 장치가 원자로이다. 다시 말해서 원자로는 우라늄, 플루토늄, 토륨 등이 핵분열성 물질을 연료로 사용하여 그 핵분열의 연쇄반응을 제어하면서 에너지를 끄집어내거나 강한 중성자원을 만드는 장치이다.
2009년 원자력은 전 세계 전력의 15%를 차지하고 있으며, 또한 150척 이상의 선박에서 원자로를 동력으로 사용하고 있다.
그러나 발전 과정에서 불가피하게 발생되는 방사선 및 방사성 폐기물을 안전하게 관리하고 처리·처분해야 하기 때문에 필수 안전장치 설치에 따르는 추가 비용이 발생하며, 독성이 강하고 수명이 긴 고준위 방사성 폐기물(사용 후 핵연료)을 장기간 안전하게 관리해야 하는 점 등을 단점으로 들 수 있다. 방사선 및 폐기물의 관리가 엄격한 규제 기준 아래 있다.

참고자료

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