2011년 3월 26일: CEA 소속의 독자가 프랑스어로 작성된 원자력 및 방사선 보호 연구소(IRSN)의 일일 보고서를 보내왔다. 그는 "이것은 후쿠시마 시설 상태에 대한 실제 정보입니다"라고 덧붙였다.
이 보고서는 일본 정부 공식 기관이 제공하는 정보를 해석하는 프랑스 현지 엔지니어가 제시한 보고서보다 낙관적이지 않아 보인다.
2011년 3월 25일 IRSN 보고서
요약:
IRSN
원자력 및 방사선 보호 연구소
정보 노트
2011년 3월 11일 발생한 대규모 지진 이후 일본 원자력 발전소의 상황
3월 25일 오전 8시 기준 현황
반응로 상태
IRSN은 현재 1호기, 2호기, 3호기의 상황에 대해 매우 우려하고 있다(용기 및 격납건물 내 엄청난 양의 염분으로 인한 일부 재료 고장 위험, 잔여 열을 제거할 수 있는 지속 가능한 시스템 부족 등). 어려움을 감안하면 이 불안정 상태는 수주 또는 수개월간 지속될 것으로 보인다.
IRSN은 상황 악화 가능성에 대한 시나리오를 검토 중이며, 특히 3호기 용기 파손 시 고려 가능한 시나리오를 포함하고 있다. 이러한 시나리오의 현실성을 입증하는 것은 어려울 수 있으나, 환경으로 방출되는 방사성 물질의 영향은 현재 평가 중이다.
1호기
해수를 용기에 주입하는 유량을 조정(시간당 10m³)하여 핵심 위 온도를 통제하고 있다. 이 유량은 잔여 열을 제거하는 데 필요하다. 격납건물 내 압력은 안정화되었다. 근래에 용기의 압력을 낮출 필요는 없을 것으로 보인다.
2호기
용기 내 해수 주입을 계속하여 핵심을 냉각시키고 있다. 핵심은 여전히 일부 물 밖에 노출된 상태이다. 격납건물이 손상되었을 가능성도 있다. 상황은 변화 없으며, 현재는 격납건물 용기의 압력 감소 조치가 필요하지 않다. 제어실은 오늘 안에 재보급될 예정이다.
3호기
용기 내 해수 주입을 계속하여 핵심 냉각을 유지하고 있으나, 여전히 일부 건조 상태이다. 압력 지표에 따르면 격납건물이 더 이상 밀폐되지 않는 것으로 보이며, 이 밀폐성 상실은 환경으로 지속적으로 필터링되지 않은 방사성 물질을 방출하는 원인이 되고 있다.
3월 23일 감지된 연기 배출은 중단되었다. IRSN은 3호기 격납건물의 밀폐 실패 원인을 분석 중이다. IRSN이 검토 중인 가설 중 하나는, 용기 파손 후 핵심 녹은 연료와 금속 혼합물(Corium)이 격납건물 바닥의 콘크리트와 상호작용할 가능성이다.
환경으로 방출되는 영향은 현재 평가 중이다. 3월 24일, 3호기 터빈 건물에서 3명의 작업자가 오염되었다. 재료 감사 작업은 중단되었다. 이 작업은 원자로에 담수 공급을 복구하기 위한 것이다.
4호기
이 반응로의 핵심에는 연료가 포함되어 있지 않다.
5호기 및 6호기
반응로는 올바르게 냉각 중이다(핵심과 연료 집합체는 냉각수 수조 내에 있다).
일본 엔지니어들은 해수 냉각수에 포함된 염분이 전자 밸브를 막아, 원격으로만 작동 가능하다는 점에서 우려하고 있다. 이러한 고장은 심각한 결과를 초래할 수 있으며, 그들의 주요 관심사는 담수 냉각으로 복귀하는 것이다.
그러면 해결책은 무엇인가?
나는 2008년 비르눈에서 열린 국제 회의와 2010년 10월 제주(한국)에서 열린 국제 회의에서 직접 얻은 새로운 정보를 Z-머신에 대해 공유할 수 있다. 이 정보는 마이클 헤인즈와의 직접적인 접촉을 통해 확보되었다. Nexus는 이 정보 기사의 게재를 승인했으며, 다음 호에 게재될 예정이다. 이러한 초고온 기술에 대한 새로운 정보는 희망과 두려움을 동시에 증폭시킬 것이다. 주제의 매력을 해치지 않기 위해(기사는 빠르게 작성될 예정):
- 미국은 2005년 샌디아의 Z-머신에서 37억 도에 도달했다. 순수 핵융합 폭탄과 같은 군사적 응용을 우선시하며, 가능한 한 모든 것을 은폐하고 있다. ZR에서는 전류 강도가 1700만 암페어에서 2600만 암페어로 증가했으며, 기계의 성능은 현재 비밀로 유지되고 있다.
2011년 3월 20일: 일본 원전 사고에 대해 시리즈를 만드는 것이 중요한가? 지구상에는 너무 많은 재난이 있어 우리가 이미 포화 상태이다. 다만 이 재난이 인류의 또 다른 망상에서 비롯되었다는 점은 말할 수 있다. 즉, 태풍으로 자주 파괴되는 지역에 저비용 원자력 발전소를 짓는 것(일본의 모든 원자력 발전소가 그렇다). 혹은 더 저렴한 원자력 발전소를 건설하고 이익을 취하는 것이다. 지진에 대한 안전성 향상을 요구하는 지질학 전문가들의 조언을 무시한 채 말이다.
무모함. 일본은 로봇 기술 분야에서 놀라운 진보를 보여주고 있다. 일본의 로봇은 자전거 타기, 대화, 미소까지 할 수 있다. 스타일리시한 인간형 로봇을 만들며, 도시의 고독에 시달리는 주민들에게 인공 반려견이나 전자 동반자처럼 판매될 것이다. 이는 레이 브래드버리의 『화성 일기』 중 한 장면을 떠올리게 한다. 나는 이 책을 반드시 읽거나 다시 읽어보기를 강력히 추천한다.
하지만 일본은 파손된 건물 위를 오르는 안전 로봇, 특히 방사선에 강한 납 보호 장비를 갖춘 로봇에 투자하지 않았다. 일본은 외국에서 이를 수입해야 했다.
우리는 이 범죄적 관리 책임자가 '감정에 젖어' 거짓 눈물을 흘리는 모습을 목격했다(그러나 위험한 반응로 근처에서 냉각 작업을 시도하는 기계 조작자 옆에 앉는 것에는 아무런 망설임이 없을 것이다). 일본의 정치·경제 책임자들은 수십만 명의 존엄한 사람들을 파멸시켰지만, 주기적으로 언론 앞에 나타나 공개 사과를 한다. 원전 사고 책임자는 몇 방울의 눈물을 흘린다. 이는 전통적인 자결(냉철한 칼로 목을 베는 것)을 대체하는 것이다.
이 영상은 끓는 물 원자로의 작동에서 발생하는 폐기물 처리 과정을 보여준다. 이 폐기물은 원격 조작으로 다루어지며, 수조에 저장되는데, 이 물은 방사선을 흡수하는 장벽 역할을 한다.
한 가지를 이해해야 한다. 원자력 산업에서 전기 생산으로 발생하는 방사능이 매우 강하고 다루기 위험한 폐기물은 단순히 반응로 근처의 일반 수조에 저장된다. 물만으로도 다양한 방사선을 차단할 수 있다. 이후 이 폐기물은 라하그와 같은 '재처리 센터'로 운반되어, 향후 고속중성자 반응로용 연료를 추출한다. 이러한 폐기물은 절대적으로 무해하지 않으며, 반응로 내부의 물질만큼 위험한 자료이다.
사용된 연료 요소 저장 수조
이 수조는 반응로 바로 옆에 위치해 있으며, 조작 편의를 위해 설치되었다.
이러한 '구조물'과 '봉지'를 확대하여 보자:
일본 원자로의 각 집합체에 60개의 '봉지'가 포함되어 있다
좀 더 확대하면, 이러한 '봉지'의 세부 구조를 볼 수 있다. 이들은 지르코늄(또는 '기네'라고도 함)으로 만들어진 튜브이며, 여기에는 '연료 패치'가 채워져 있다. 이는 우라늄 산화물이거나, MOX의 경우 우라늄 산화물과 플루토늄 산화물의 혼합물이다. 이 구조물이 담긴 물이 증발하면, 밀집된 배열로 저장된 잔여열이 지르코늄 튜브를 빠르게 손상시켜 패치가 수조 바닥으로 쏟아져 나올 수 있다. 혹은 폭발 현상이 발생해 반응로 주변으로 이 물질이 퍼질 수도 있다.
다음은 출처이다:
http://allthingsnuclear.org/tagged/Japan_nuclear
용기(여기서는 열려 있음)와 수조는 문과 자물쇠로 연결되어 있다
주기적으로 '반응로가 정지된다'. 제어봉이 들어올라가며 반응로 활동은 최소로 줄어들지만, 완전히 꺼지지는 않는다. 방사성 붕괴 생성물은 계속해서 분해되면서 열을 발생시킨다(60메가와트, 정상 작동의 1/10). 반응로 상부와 수조를 분리하는 자물쇠가 열린다. 물이 모든 공간을 채운다. 이제 구조물은 크레인과 원격 조작 팔을 이용해 물 아래에서 조작되며, 사용된 구조물을 제거하거나 새 구조물로 교체한다. 어떤 경우든, 라하그와 같은 재처리 산업이 이어가지 않는 한, 사용된 구조물은 근처 수조에 보관되며, '소비된 연료 요소 및 신규 요소 공급을 위한 중간 저장용 수조'의 물을 계속 가열할 것이다.
물 아래에서 조작 및 조립, 방사선 차단 보호
이 사진은 미국 알라바마주 브라운 페리 원자력 발전소에서 촬영한 것이다.
사용된 집합체를 저장 수조로 이동하는 과정
'소의 통로'라는 이름은 이 통로가 도축장으로 가는 길과 유사하기 때문에 붙여졌다.
이 사진은 크레인 조작자가 촬영했다. 그의 발 아래에는 방사선으로부터 자신을 보호하는 물이 있다. 몇 미터 아래에서는 사용된 연료 요소가 방출하는 방사선에 의해 생기는 파란 빛이 명확히 보인다. 이는 전혀 무해한 현상이 아님을 분명히 알 수 있다!
미국 원자로(앨라배마주)의 저장 수조 사진, 사용 전 빈 상태
몇 십 년 전, 나는 카다라크에 설치된 실험용 원자로 페가수스를 방문했다. 맑은 물을 통해 내려다보니, 10미터 아래에 있는 반응로 전체가 파란 빛에 둘러싸여 있었다. 마치 죽음을 직시하는 것 같았다. 핵독이 아주 가까이 있었다. 방출된 입자의 속도는 진공에서 빛의 속도보다 높지 않았지만, 물에서는 더 빠르다(20만 km/s 이상). 비율 20만/30만 = 1.5는 물의 굴절률과 일치한다. 따라서 입자는 이 환경에서 빛보다 '초음속'으로 방출되었으며, 명확히 '충격파'와 유사한 현상을 관찰할 수 있었다. 이를 우리는 '체렌코프 복사'라 부른다. 진공이 아닌 매질에서는 광자들이 원자 및 분자에 의해 흡수-방출되는 시간으로 인해 빛의 전파 속도가 늦어진다. 하지만 원자 사이에서는 광자가 30만 km/s로 이동한다.
페가수스(35메가와트 열 출력), 1963년 카다라크에 가동된 연구 및 시험용 원자로. 가스로용 연료 시험을 위한 원자로이다.
페가수스 반응로의 수조는 1980년에 64kg의 플루토늄을 담은 2,703개의 컨테이너를 저장하도록 개조되었다.
다음 자료 출처:
http://www3.nhk.or.jp/news/genpatsu-fukushima
http://allthingsnuclear.org/tagged/Japan_nuclear
각 조립 요소(위 그림 참조)는 170kg이며, 60개의 '봉지'를 포함한다. 3호기 저장 수조에는 핵심과 동일한 양의 고도로 독성 있는 사용된 막대가 있었다.
아래는 일본 NHK가 공개한 이미지로, 해수를 22미터 높이까지 분사해야 한다고 밝히고 있다.
일본 반응로 냉각을 위해 해수를 22미터 높이까지 분사해야 함 (출처: 일본 NHK 방송)
** **이동식 차량에 장착된 분사 크레인
이 분사 크레인의 시험 운용
2011년 3월 22일: 독자가 보고한 바에 따르면, 이는 원격 제어 벽돌 트럭처럼 보이며, 그가 보내준 사진(감사합니다)에서 확인할 수 있다:
왼쪽에 회전 중인 믹서를 장착한 콘크리트 운반 트럭
물론 이 튜브를 이용해 22미터 높이까지 물을 떨어뜨릴 수 있다. 이는 냉각이 가장 효과적인 위치이다. 만약 이 물이 반응로 위에 콘크리트를 덮는 용도로 사용된다면, 더 심각한 상황이 될 것이다. 즉, 반응로 핵심 또는 그 일부의 냉각이 파괴될 수 있다는 의미이다.
잠깐...
우리는 일본인들이 이 상황이 보여주는 것만큼 치명적이지 않기를 바랄 뿐이다. (단, 이번 태풍으로 인한 사망자 수가 현재 약 2만 명이라는 점을 고려하면 말이다.)
그러나 이러한 사건들은 원자력의 위험성을 갑작스럽게 우리에게 상기시켜 준다.
당신은 한 가지를 이해해야 합니다. 원자력 산업에서는 전력 생산의 결과로 발생하는 고도로 방사성이고 조작하기 위험한 폐기물이 단지 반응로 근처에 있는 일반적인 물 수조에 저장됩니다. 물은 다양한 방사선을 차단하는 데 충분합니다. 이후 이 폐기물은 라 하그와 같은 "재처리 센터"로 운반되어 향후 "빠른 중성자로 작동하는 반응로"용 연료를 추출합니다. 이 폐기물은 완전히 무력한 상태가 아니며 반응로 자체의 내용물만큼 위험한 물질입니다.
사용된 요소의 저장 수조
이 수조는 조작이 용이하도록 반응로 바로 옆에 위치하고 있습니다.
이 "구조물"과 "펜실"을 모아놓은 것을 확대한 사진입니다:
일본의 반응로에서 1개 "어셈블리"당 60개 "펜실"
조금 더 확대하면 이 "펜실"들의 세부 사항을 볼 수 있습니다. 이 "펜실"들은 "구조물"을 구성하고 있습니다. 이들은 지르코늄 관(또는 "기네"라고도 불리는)으로, "연료 패렛"이 채워져 있습니다. 이 패렛은 우라늄 산화물이거나, "MOX"의 경우 우라늄 산화물과 플루토늄 산화물의 혼합물입니다. 이 구조물이 담긴 물이 증발하면, 밀집된 줄에서 저장된 열이 지르코늄 관을 빠르게 손상시키고 패렛이 수조 바닥으로 떨어져 쌓이게 할 수 있습니다. 또는 폭발적인 현상이 이 물질을 반응로 주변으로 흩어뜨릴 수도 있습니다.
이후 내용의 출처는 다음과 같습니다:
http://allthingsnuclear.org/tagged/Japan_nuclear
탱크(여기서는 열려 있음)와 "수조"는 문과 잠금장치로 연결되어 있습니다
정기적으로 "반응로가 정지됩니다". 제어봉이 들어 올려져 반응로의 활동을 최소로 줄이고, 이는 영원히 0이 되는 것이 아니며, 분열 생성물이 여전히 변화하고 분해되며 열을 방출하기 때문입니다(60메가와트, 정격 작동률의 10분의 1). 반응로 상단과 저장 수조를 분리하는 잠금장치가 열립니다. 물이 모든 가능한 공간을 채웁니다. 이제 구조물은 물 아래에서 크레인과 확장 팔을 사용하여 조작됩니다. "마모된" 구조물을 제거하거나 "새로운" 구조물로 교체하기 위해 사용됩니다. 어쨌든, 라 하그와 같은 재처리 산업이 이어가지 않는 한, "마모된" 구조물은 가까운 수조에 저장되어 "소비된 요소와 새로운 요소 공급을 위한 수조"의 물을 계속 가열할 것입니다.
물 아래에서의 조작과 조립, 방사선 차단
이 사진은 미국 알라바마주 브라운 페리 원자력 발전소에서 촬영한 이러한 조작을 보여줍니다.
마모된 어셈블리의 수조로 이동
"축사 통로"라는 이름은 이 다리가 도축장으로 가는 길과 유사하기 때문입니다.
이 사진은 크레인 운영자가 촬영한 것입니다. 그의 발아래에는 방사선으로부터 그를 보호하는 물이 있습니다. 그 아래 몇 미터 아래에서는 "마모된" 연료 요소가 방출하는 방사선의 효과에 해당하는 파란 빛이 분명히 보입니다. 이들이 완전히 무력한 상태가 아니라는 것이 명백히 보입니다!
이것은 미국 반응로(알라바마주)의 수조 사진으로, 사용 전에 비어 있는 상태입니다.
몇 십 년 전, 카다라슈에 설치된 실험용 반응로 페가수를 방문했습니다. 이 맑은 물을 통해 우리는 "반응로의 내부 전체"를 보았고, 10미터 아래에 파란 빛으로 둘러싸여 있었습니다. 그것은 죽음을 마주한 듯했고, 근처에 핵 독이 있었습니다. 방출된 입자의 속도는 진공에서의 빛의 속도보다 높지 않았지만, 물에서는 200,000km/s 이상이었습니다. 200,000/300,000 = 1.5는 물의 굴절률을 나타냅니다. 따라서 이 환경에서 빛의 속도에 대해 "초음속"으로 방출되었고, 우리는 명백히 "충격파"와 유사한 현상을 관찰할 수 있었고, 이는 "체렌코프 방사선"이라고 부릅니다. 진공이 아닌 환경에서는 광자의 흡수-방출 시간으로 인해 광속의 전파 시간이 확장됩니다. 그러나 두 원자 사이에서는 광자가 300,000km/s의 속도로 이동합니다.
페가수(35메가와트 열)는 1963년 카다라슈에서 가동된 연구 및 시험용 원자로로, 가스 냉각 원자로용 연료 시험을 수행하는 원자로입니다.
페가수 원자로의 수조는 1980년에 64kg의 플루토늄을 포함한 2,703개의 컨테이너를 저장하기 위해 전환되었습니다.
이후 내용의 출처는 다음과 같습니다:
http://www3.nhk.or.jp/news/genpatsu-fukushima
http://allthingsnuclear.org/tagged/Japan_nuclear
위에서 보시는 각 요소는 170kg이며 60개의 "펜실"을 포함합니다. 3번 반응로의 저장 수조에는 고도로 독성 있는 "마모된" 막대기가... 그의 핵과 동일한 수량이 있었습니다.
아래는 일본 NHK가 방송한 사진으로, 해수를 22m 높이로 뿌려야 한다고 나타내고 있습니다.
일본 반응로의 뿌리기(해수)는 22m 높이로 해야 합니다(출처: 일본 TV NHK)
** **해수 뿌리기 크레인, 이동식 차량에 장착됨
이 뿌리기 크레인의 시험
2011년 3월 22일: 독자가 보고한 바에 따르면, 이는 원격 제어용 콘크리트 배수구로 보입니다. 그가 저에게 보낸 사진을 보면 다음과 같습니다(감사합니다):
왼쪽에서 보이는 콘크리트 운반 트럭과 회전하는 혼합기.
물론, 이와 같은 관을 사용하여 22m 높이로 물을 떨어뜨릴 수 있습니다. 이는 냉각이 가장 효과적인 곳입니다. 만약 이 물을 콘크리트 아래로 반응로를 뿌리기 위해 사용한다면, 이는 더 심각한 상황이 될 것입니다. 이는 반응로의 핵 또는 그 중 하나의 냉각이 파괴될 수 있음을 의미합니다.
잠깐...
우리는 일본인들에게 이 상황이 현재 보이는 것만큼 심각하지 않기를 바랄 뿐입니다. (이번 해일로 인한 사망자 수가 현재까지 2만 명에 달한다는 점을 제외하면 말입니다.)
이 사건들은 우리에게 원자력의 위험성을 갑작스럽게 상기시켜 줍니다.