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러시아 잉여핵무기해체플루토늄 처분의 현상과 일본의 협력

전문가 제언: ○ 2000년 9월, 미·러가 잉여핵병기해체 플루토늄처분 협정에서, 쌍방이 34ton의 해체 플루토늄을 처분하기로 합의하였다. 2007년 말까지 처분을 시작하려던 당초의 계획이 진전되어, 2008년 11월에 공동성명으로 러시아의 처분이 고속로에 의한 처분으로 방향전환을 하였다. 여기에 기여한 것이 일본원자력개발기구와 러시아의 연구소와의 Bipack(진동 충전)연료 공동연구이다. 여기서는 그 성과와 향후의 러시아 해체 플루토늄처분 과제에 대해서 전망하고 있다.

○ 플루토늄은 냉전 중에 병기제조를 위해 대량으로 농축, 제조, 분리하였다. 화학과정에서는 이들을 파괴할 수 없기 때문에, 이들의 비축은 중대한 문제를 제기하고 있다. 잉여 병기 급 플루토늄을 처분하는 방법의 하나는 그것을 고준위 방사성동위원소와 혼합하는 것이다. 이렇게 하여 잠재적인 도취나 테러리스트에 의한 취급을 방지할 수가 있다. 다른 방법은 우라늄과 플루토늄을 혼합하여 원자로용 연료(혼합산화물)로 소비하는 것이다.

○ 플루토늄(Pu: Plutonium)은 원자번호 94의 원소이다. 순수한 것은 금속이고, 핵분열하기 쉽고, 보통은 자연계에는 존재하지 않는다. Pu는 초우라늄원소이고 방사성원소이다. Pu-239, -241 기타 몇 개의 동위원소가 존재한다. 반감기는 Pu-239인 경우 약 2만 4,000년이다. 비중은 19.8이고, 대단히 무거운 금속이다. 융점은 639.5℃, 비등점은 3,230℃이다. 플루토늄과 그 화합물은 인체에 대단히 유해하다.

○ 사용후 핵연료를 재처리하여 인출한 산화플루토늄을 우라늄농축의 부산물인 열화우라늄의 산화물과 혼합하여 핵연료로 한 것이 혼합산화물(MOX)연료이다. 핵병기 해체 플루토늄은 그 농도를 3~5%로 한다. 핵분열에서의 Pu-239의 비율이 원자로 급보다 높기 때문에, 신형전환로, 고속 증식로의 연료로 사용하고 경수로에서도 사용할 수 있다.

저자: Funada, T., Kawata, N., Senzaki, M.
자료유형: 학술정보