원자핵력의 문제점은 무엇인가?

‘히로시마’와 ‘나가사끼’에 원자 ‘에너지’의 파괴적인 폭발이 있었다는 소식이 처음으로 보도되자 전세계는 아연 실색했다. 그러나 사람들이 그 공포와 충격에서 서서히 회복됨에 따라 원자 ‘에너지’가 전적으로 나쁜 것은 아니라는 마음을 진정시키는 보장을 받게 되었다. 그것은 물론 유익한 용도로 사용되고 통제될 수 있는 것이다.

초기의 보도들은 ‘우라늄’ 분열로 생성된 ‘에너지’가 ‘에너지’ 문제에 대한 최종 해결책이 될 것이라는 희망을 부풀게까지 했다. ‘우라늄’이 석유나 석탄보다 훨씬 고가임에도 불구하고 우리가 지금까지 알고 있는 어떤 다른 동력원과는 비교할 수도 없는 수백만배의 ‘에너지’를 함유하고 있다. 원자로에 쓰이는 연료의 원가는 거의 들지 않는다. 일단 그 원자로가 세워지고 전기 ‘터어빈’으로 연결되면 가동 비용은 실제로 전무할 것이다.

그러나 안타깝게도, 무료 가동에 대한 이 가슴부푼 환상은 보다 깊은 연구에 의해 사라져갔다. 냉엄한 첫째 현실은 연쇄 반응이 가능한 ‘우라늄’(동위원소 U-235)은 단지 일 ‘퍼센트’도 되지 않는다는 것이다. 그리고 핵연소를 유지하는 고도로 농축된 상태에서 그것을 얻어내기 위해서는 보다 무거운 동위원소(U-238)로부터 분리해 내야 한다는 것이다. 이것은 매우 어렵고 비용이 많이 드는 작업이다. 그리고 그것이 연소될 때 ‘우라늄’(U-235)으로부터 얻어지는 ‘에너지’의 상당량은 분리되고 있는 동안 이미 소모되어 버린다.

또한 우리는 중성자에 관하여 알게 되었는데, 그것은 연소중인 연료로부터 아직 연소되지 않은 연료로 반응을 전달하는 역할을 한다. 그것은 난로 속에 있는 석탄에서 석탄으로 번지는 우리가 흔히 볼 수 있는 불꽃과는 다른 것이다. 원자 분열에 있어서, 분열되는 원자로부터 나온 중성자들은 연료와, 원자로 그리고 그 원자로 안팎에 위험한 방사능을 남긴다. 그러므로 핵 반응 장치는 두꺼운 방어벽으로 철저히 안쪽으로 봉함되어져야 한다. 그리고 원격 조종에 의해 그것을 작동시킬 수 있는 기계 장치를 갖추어야 한다. 내부에서 연소되고 있는 것들은 불보다 훨씬 더 두려운 것인데 이유는 보이지 않지만 관통력있는 방사선들이 깨닫기도 전에 우리를 치사적으로 태워버릴 수 있기 때문이다.

게다가 연소를 조종하는 것은 매우 다루기 힘든 작업이다. 원자로는 폭탄은 아니지만, 거칠게 버려두면 그것은 그 전로에 있는 것들을 녹이고 방어벽을 통과해 그 치사적인 방사능 재를 이웃 동네로 유출시킬 수도 있을 것이다. 이러한 일을 방지하기 위해서, 원자로에 복잡하고 값비싼 안전 장치를 갖추고 고도로 철저한 경계를 해야 한다. 게다가 ‘우라늄’도 재가 될 때까지 완전 연소되지 않는다. ‘우라늄’이 연소되면서 그 분열로 생기는 찌꺼기들은 ‘우라늄’이 산출해낸 중성자를 더욱 더 많이 흡수하기 시작한다. 바로 이 일이 연쇄 반응을 중지시킨다. 그래서 그것이 다 소모되기 훨씬 전에 그 연료를 끄집어 내고 새로운 ‘우라늄-235’로 대치시켜야 한다.

또한 연소된 연료를 버리는 일 역시 나무 재를 정원에 뿌리는 일처럼 단순하지가 않다. 핵의 재는 무서운 방사능을 지니고 있기 때문에 끄집어 낸 후 오랫동안 두꺼운 차폐(遮蔽)장치를 해 두어야 한다. 핵 분열의 생성물인, 보다 많은 방사성을 지닌 일부 원소들은 수세기 동안이나 지속된다. 그것들을 하수구에 버리거나 심지어 바다 속에 버리기에는 너무나 큰 문제점이 있다. 지하수가 닿을 수 있는 곳에 묻는 것 역시 안전하지 않다. 현재까지는 방사성 폐기물을, 누군가가 그것들을 처리하는 방법을 창안해내기를 기다리면서, 잘 방비된 장소에 보관해 오고 있다.

이런 복잡한 시설들은 그 하나하나에 많은 비용이 들며, “무료” 연료에서 얻은 동력은 전기 ‘그릿’에 연결되기 전에 대부분 소모되어 버린다. 이러한 결점에도 불구하고 핵 ‘에너지’ 연구는 줄기차게 촉진되어 왔으며 그것은 이제 많은 나라에서 매일의 ‘에너지’ 공급원의 한 부분이 되고 있다.

어떤 경제 분석가들은 원자핵력이 아직도 석탄이나 석유에서 얻어지는 동력 만큼 값싼 것은 아니고 또한 현재의 발판을 유지하는 것은 전력 회사에게는 주어지지 않는 정부의 보조금 때문이라고 말한다. 반면에 ‘시카고’의 전기 공급 회사는 핵 발전소가 고객에게 수백만 ‘달러’를 절약시키고 있음을 알리는 원가액을 발표했다. 그들은 이미 원자로부터 그들이 사용하는 전기의 42‘퍼센트’를 얻고 있으며 1985년까지는 이것을 65‘퍼센트’까지 증가시킬 계획이다. 원자핵력은 많은 나라의 경제에 중요하다.

원자핵력에 대한 반대

핵 ‘에너지’의 사용은 더욱 더 많은 반대를 직면해 왔다. 쌓이는 방사성 폐기물 더미는 현재 진정한 염려의 원인이 되고 있다. 아무도 자기가 살고 있는 주변에 그런 폐기물이 쌓이는 것을 원하지 않는다. 또한 혹시 핵 발전소가 폭발되어 방사능이 그 지역 수백만의 주민에게 영향을 주지 않을까 하는 불안감이 있다. 아직 그런 폭발이 발생하지 않았지만, 그런 일이 없을 것이라고 아무도 절대적으로 보증할 수가 없다.

반대 시위와 법정 소송이 공장 건축을 지연시키고 있다. 정부 대표자들은 반대자들을 회유하기 위해 새로운 공장 승인에 더욱 엄격한 요구 조건을 제시했다.

핵 발전소 폭발에 대한 두려움은 최근 ‘펜실베이니아’ 주 ‘해리스 버어그’ 근처의 한 공장에서 발생한 사고 때문에 전국적인 두려움으로까지 비약됐다. 내부의 냉각수 조종을 위한 몇개의 ‘밸브’와 기구들이 기능을 잃게 되자 원자로는 조종 불능 상태에 이르렀다. 다음 며칠 동안은 원자로가 과열되어 녹아 버릴 것인지 혹은 그 용기의 꼭대기에 축적되는 수소 ‘가스’가 원자로를 폭파시켜 버릴 것인지 의견이 분분했다. 원자로를 둘러싸고 있는 건물은 불의의 사고의 경우 방사능 물질을 흡수할 수 있게 설계되어 있었다. 그러나 만일 그것도 고장난다면, 주변에 있는 수천의 사람들이 희생당할 것임은 쉽게 상상할 수 있다. 많은 주민들은 정부의 보증을 신뢰하는 대신 그 위기가 매듭지어 질 때까지 거주지를 옮겼다.

마침내 그 위기는 흔히 우리가 의학적 용도로 X 광선에 자신을 노출시키는 정도의 상해로 극복되었지만, 핵 발전소는 잃고 말았다. 아마 그 공장을 청소하고 재생시키려면 그 비용은 새 공장을 하나 짓는 것 만큼이나 많이 들게 될 것이다.

그 위험이 많은 신문 보도에 의해 과장되었음에도 불구하고—한 시사 해설자는 말하기를 “우리는 거의 ‘펜실베이니아’ 주를 잃을 뻔 했다”고 했다—그 사건이 원자핵력을 반대하는 자들에게 힘을 더해 주었음에는 의문의 여지가 없다. 이성보다는 감정의 자극을 받아 “핵 공장을 폐쇄하라”는 외침을 불러일으킨 것 같다. 그러나 그 위험을 일상 생활의 문제로 받아들이는 다른 문제들과 비교해 볼 때, 그것은 거의 없는 것이나 다름이 없다!

예로서, 사람들은 그들이 제한 속도를 지킬 때보다 8,000명 이상의 사람이 금년에 사망할 것임을 (미국에서) 알면서도, 법정 허용 속도보다 훨씬 빠른 속도로 계속 주행한다. 더욱 심각하게도 정부의 보조금에 의한 지원과 편재된 광고에 자극을 받아 80,000명의 사람이 결과적으로 금년에 폐암으로 사망할 것임에도 불구하고, 흡연을 계속한다.

반대로, 원자핵력 역사에서는 심지어 최악의 사고에서까지 한 사람도 상해를 입거나 사망하지 않았다. 그러나 모든 핵 발전소가 폐쇄되어야 한다고 주장하는 사람들이 있다. 의심할 여지 없이, 보이지 않는 방사능의 잠재적인 위험에 대한 두려움이 감정적 충동을 일으켜 반대하게 만든다. 그렇지만 이러한 감정은 진정한 요인으로 고려되고 있으며, 또한 그것은 당국의 일을 지연시킬 뿐 아니라 보다 철저한 안전 장치를 강구하도륵 촉구하게 만들 것이다. 이런 모든 일로 인해 ‘에너지’ 가격은 더욱 비싸게 될 것이다.

‘우라늄’은 얼마나 오래 지속될 것인가?

원자핵력의 성장에 대한 또 다른 방해 요인은 ‘우라늄’의 공급량이 무한정이 아니라는 점이다. 만일 계획된 대로 현재 용량의 두배가 1985년 까지 실현된다면, 미국은 2000년 이전에 ‘우라늄’의 고갈 상태에 이르게 될 것이다.

그러나, 현재의 공급을 크게 연장시킬 수 있는 한 가지 방법이 있다. 그것은 ‘우라늄-235’가 소모되는 과정에서 ‘우라늄-238’이 ‘플루토늄’으로 변화된다는 점에 근거한 것이다. 이것은 사용된 연료로부터 화학적으로 분리될 수 있고, ‘우라늄-235’보다 훨씬 양질의 ‘에너지’ 근원이 된다. ‘플루토늄’을 연료로 하는 원자로에서는 그것이 소모되는 속도보다 더 빨리 연료를 재생시킬 수 있기 때문에, 일 ‘퍼센트’ 이하가 아니라 궁극적으로 거의 모든 ‘우라늄’을 유용할 수 있게 된다.

그러나 현재와 미래의 모든 계획에 먹구름처럼 떠있는 하나의 위험이 있다. 그것은 핵 발전소에서 사용되는 동일한 ‘우라늄’이 폭탄 제조용으로 전용될 수 있다는 점이다. 이러한 이유 때문에, 정부는 ‘우라늄-235’가 분리되는 공장에 빈틈없는 기밀을 유지하고, 그 생산품이 유출되는 곳에 대한 엄격한 기록을 유지하고 있다. 그럼에도 불구하고, 이 물질이 원자로에서 사용될 때는 항상 언젠가는 원자 폭탄을 제조하기에 충분한 ‘플루토늄’이 축적될 수 있다는 것이다. 바로 인도 정부가 그들이 원자로를 건립하도록 도움을 제공한 ‘캐나다’인들의 간담을 서늘케 한 그러한 일을 해냈다. ‘플루토늄’이 연료로 공급될 때, 문제는 더욱 심각해 질 것이다. 이러한 이유 때문에 어떤 정치가들은 증식 원자로(增殖 原子爐)의 개발을 반대한다.

많은 과학자들은 핵에서 ‘에너지’를 얻어낼 수 있는 또 다른 방법에 대한 희망을 제시하였다. 그것은 하나의 중(重)원자를 보다 작은 두개의 원자로 분열시킬 때 얻어지는 ‘에너지’가 아니라, 가장 가벼운 원소인 수소가 ‘헬륨’으로 융합될 때 생기는 ‘에너지’에 기초한 것이다. 이것이 바로 현재 태양에서 진행되고 있는 핵 과정이다. 공급이 한정된 ‘우라늄’이나 더욱 많은 공급량을 지닌 석탄과는 대조적으로 이용할 수 있는 수소의 양은 넓은 바닷물 만큼이나 방대하다. 만일 이 일이 성취된다면 이것은 인간의 ‘에너지’ 문제를 항구적으로 해결해 줄 것인가?

이 제목에 관한 기사가 후일의 「깨어라!」에 나올 것이다.