4호기의 치명적인 고장을 목격한 1986년 체르노빌 원자력 발전소 재난으로부터 40년이 지난 체르노빌 자체는 비극적인 타임캡슐로 남아 있으며 원자력 에너지의 위험성과 원자력 안전이 없을 때 인간의 실수가 초래하는 결과를 일깨워 주는 역할을 합니다. 체르노빌은 여전히 40년 전의 핵 상처를 안고 있습니다. 일부는 퇴색되고 다른 일부는 여전히 날것입니다. 체르노빌 표면 아래에 있는 그러한 흉터 중 하나가 “코끼리 발”입니다. 의도하지 않은 생성에도 불구하고 인간이 만든 물체 중 가장 위험한 것 중 하나일 수 있습니다.
4호 원자로 폐허 아래에는 코끼리 발(The Elephant’s Foot)이 잠들어 있는 장소가 있습니다. 검은색의 용암 같은 진피 덩어리로, 거대한 코끼리의 발과 기묘하게 닮았다고 해서 붙여진 이름입니다. 용암형 연료 함유 물질(LFCM)로도 알려진 코륨은 핵연료와 원자로 물질이 용융된 혼합물의 결과입니다. 코끼리 발의 경우, 녹으면서 결합된 여러 다른 요소와 재료로 구성되어 원자로 아래의 유지 보수 통로로 내려가 방사성 슬래그 더미로 남아 있습니다.
체르노빌의 코끼리 발은 희귀한 방사성 융합체입니다.
체르노빌의 코끼리 발은 1986년 12월 최초 사고가 발생한 지 몇 달 후 원자로 아래 통로를 조사하던 중 선량계량사들이 우연히 발견한 것입니다. 노심 용해의 직접적인 결과로 노심, 연료봉, 흑연 감속재 부품 및 핵연료가 모두 서로 녹기 시작했습니다. 이로 인해 원자로 구조의 바닥을 통해 계속 녹는 방사성 용암과 같은 슬러지가 형성되었으며, 바닥을 통해 녹으면서 강철, 유리, 모래 및 콘크리트와 같은 다른 재료와 상호 작용하고 녹으면서 구성이 바뀌었습니다. 건물 지하에서 휴식을 취하고 냉각되기 시작하면서 그 모습은 더욱 검은 세라믹처럼 보였고 최종 구성에는 여러 핵분열 생성물, 용융된 건축 자재, 우라늄 및 지르코늄과 같은 원소가 포함되었습니다.
핵연료와 핵분열 부산물의 독성 혼합물은 핵 재해와 인간의 실수로 인해 인간이 만든 고유한 위험인 코륨을 형성합니다. 코륨은 인류 역사상 단 다섯 번 생성되었습니다. 체르노빌에서 한 번, 스리마일 섬 사고에서 한 번, 후쿠시마 제1원전 사고에서 세 번. 발견 당시 코끼리 발을 구성하는 진피 덩어리는 시간당 약 10,000뢴트겐을 방출했으며 단 몇 분만 노출해도 치명적일 수 있습니다. 코끼리 발은 체르노빌 지하에 깔려 있는 약 100톤의 코륨 중 일부에 불과합니다. 수년에 걸쳐 방사성 물질이 붕괴됨에 따라 코끼리 발로 인한 위험이 감소했습니다. 하지만 안전과는 거리가 멀고 수십 년 동안 방사능 문제를 야기할 가능성이 높습니다.
체르노빌라이트: 체르노빌 고유의 기술 및 방사성 결정체
체르노빌 전역의 진피 덩어리가 냉각됨에 따라 체르노빌라이트라고 알려진 독특한 결정 광물이 그 위에 형성되기 시작했습니다. 이러한 결정 형성은 진피가 공기와 증기에 노출된 후에 발생하며 지구상의 다른 곳에서는 발견되지 않습니다. 가장 가까운 광물은 트리니타이트(Trinitite)로, 트리니티 테스트(Trinity Test)로 알려진 1945년 핵폭발 테스트 이후 방사성 유리 같은 물질로 융합된 토양입니다. 체르노빌라이트 결정은 다른 오염된 핵 제품 외에도 다량의 우라늄과 지르코늄을 함유하고 있기 때문에 핵 낙진으로 인해 발생하는 또 다른 뚜렷한 위험입니다.
코륨과 체르노빌라이트를 연구하는 것은 어려운 일이었습니다. 그 창조 자체가 핵 재난에만 국한되기 때문입니다. 그리고 이는 실제 샘플이 나타내는 극심한 방사선 위험에 대해 아무 말도 하지 않습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 과학자들은 특정 용암형 연료 함유 물질(LFCM)의 거동을 더 잘 이해하기 위해 성공적으로 시뮬레이션할 수 있었습니다. Nature에서 발표한 연구에서는 이러한 LFCM이 어떻게 부식되는지 연구하기 위해 이러한 LFCM을 재현한 내용을 기록하고 있습니다. 이는 장기적으로 체르노빌과 같은 현장을 관리하는 데 중요합니다. 동일한 연구에서는 체르노빌라이트와 유사한 물질을 성공적으로 합성할 수 있었는데, 이는 노심층 형성 중에 광물이 생성되는 과정에 대한 더 명확성을 제공할 수 있으며, 이는 부분적으로 원자로의 보다 안전한 미래를 형성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
