과학6. 방사능은 왜 위험할까?

사실 지구상의 모든 생명체는 옛날부터 방사능과 우주선에 항상 노출된 채 살아 왔습니다. 그런데 현재 실험실에서 X선을 만들고, 땅속에 미량 포함된 라듐 같은 천연 방사성 물질을 인공적으로 농축시킴으로써 날이 갈수록 그 위험은 커지고 있습니다.

 

초기에 X선과 라듐을 연구하던 사람들은 방사능에 노출되어 치명적인 해를 입기도 했습니다. 퀴리와 그 딸은 방사선 노출에 의한 백혈병으로 사망했습니다. 오늘날 백혈병의 발병률이 높은 것도 X선을 지나치게 많이 사용하기 때문일 것입니다. 방사능이란 불안정한 원소, 즉 방사성 원소의 원자핵이 스스로 붕괴하면서 방사선을 내뿜은 현상을 말합니다. 방사선에는 알파선, 베타선, 감마선이 있는데 각각 특징이 다릅니다. 알파선은 헬륨의 원자핵으로 양전하를 띠며, 투과력은 약하지만 원자 수준에서는 대포알 같은 위력을 지닙니다. 베타선은 빠른 전자의 흐름인데 음전하를 띠며 투과력은 중간입니다. 마지막으로 감마선은 전자기파의 일종으로 투과력이 가장 세서 콘크리트 벽도 뚫을 정도입니다.

 

이런 방사선은 쬐는 방법에 따라 몸에 직접 쬐는 체외 피폭과 방사능에 오염된 공기, 물, 음식물이 몸 안으로 들어오는 체내 피폭으로 나눌 수 있습니다. 방사선을 쪼이면 세포핵 속의 유전 물질이나 유전자가 돌연변이를 일으키거나 파괴됩니다. 예를 들어 아기를 가진 여자가 방사능에 노출되면 태아의 유전자가 변하여 기형아가 됩니다. 또한 방사능은 암을 비롯한 갖가지 질병을 일으키는데, 1986년에 일어난 체르노빌 사고에서 그 극명한 예를 찾을 수 있습니다. 구 소련 우크라이나 공화국의 체르노빌 원자력 발전소에서 일어난 사고는 인류가 원자력 발전을 시작한 지 32년만에 발생한 최악의 사고로 기록되었습니다. 원자로를 식히는 냉각수관이 파괴되자 원자로 내부의 온도가 급격히 올라가 통째로 폭발해버렸는데, 이때 발전소 건물이 산산조각 나면서 강력한 방사능을 뿜기 시작했습니다. 이 사고로 많은 사람들이 죽었고, 살아 남은 사람들도 암, 백혈병, 빈혈증, 만성비염, 후두염에 시달리고 있으며, 태어난 아기들도 기형아가 많았습니다. 물론 사람뿐만 아니라 동식물에도 많은 기형이 생겼습니다.

 

방사능이 위험한 이유는 또 한가지 있습니다. 원자력 발전소에서 연료로 쓰고 난 뒤에 남는 방사성 폐기물에서는 인체에 치명적인 해를 주는 방사선이 나오는데, 이것이 줄어들어 무해하게 될 때까지는 수천 년에서 수십 만년이 걸립니다. 소위 반감기가 길다는 것이며 거의 반영구적인 시한 폭탄인 셈인데, 이것을 완벽하게 해결할 기술은 아직 개발되지 않고 있습니다.

 

 

☞ 보고 또 보고

 

▶원자로 : 핵분열에 의한 연쇄반응을 인위적으로 조절, 제어하면서 유지시키는 장치로 발열이 수반되므로 '로'라고 하나 영어로는 핵반응장치라 합니다. 핵분열을 일으키는 핵연료(농축우라늄, 플루토늄 등)와 방출된 중성자의 에너지를 감소시키는 감속재(물, 중수, 흑연 등)로 노심을 형성하고 중성자가 외부로 새는 것을 막는 반사재(일반적으로는 감속재와 같은 물질, 고속로에서는 철, 납 등)로 싸고 차폐재 (물, 철, 콘크리트 등)로 둘러싸서 방사선이 외부로 새지 않도록 합니다. 노심에는 냉각재(물, 탄산가스, 헬륨 등)를 순환시켜 과열을 막고 끌어낸 열을 동력으로 이용합니다. 1943년 미국에서 엔리코 페르미 등 이 만든 '시카고 파일'이 세계 최초의 원자로입니다. 원자로는 중성자의 에너지 크기에 따라 고속로, 중 속로, 열중성자로로 나뉘며 구성, 사용 목적 등에 따라 많은 종류가 있습니다.

 

 

▶ 교과서 관련 단원 : 중 3, Ⅰ.일과 에너지

 

▶ 들려주는 시기 : 원자력 에너지 학습 후