‘방사선ㆍ방사능ㆍ죽음의 재 ‘세슘’ 이란?

(아주경제 권석림 기자) 일본 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소의 방사성 물질 누출 사고가 우려되고 있는 가운데 방사선과 방사능은 어떻게 다른지, 왜 인체에 해로운지, 후쿠시마 원전 근처에서 검출된 세슘은 어떤 물질인지 등 관련 내용을 정리했다.

◇방사선 = 우라늄, 플루토늄 등 원자량이 매우 큰 원소들은 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해서 스스로 붕괴를 일으킨다. 이 원소들이 붕괴하며 다른 원소로 바뀔 때 방출하는 입자나 전자기파를 말하며 물질을 투과하는 성질이 있다.

◇방사능 = 방사선의 세기를 말하며, 엄밀히는 단위 시간당 원자핵 붕괴 수를 가리킨다.

◇방사성 물질 = 우라늄ㆍ플루토늄ㆍ라듐 등 방사선을 방출하는 물질은 ‘방사성’ 물질이라고 부른다. 일반적으로 사용되는 ‘방사능 물질’은 잘못된 용어다.

◇방사선 유해성 = 방사선이 위험하다고 하는 것은 방사선의 ‘전리(電離)’ 작용 때문이다. 전리 작용은 방사선이 물질을 구성하고 있는 원자로부터 전자를 튕겨내 양이온(+)과 전자(-) 한 쌍으로 분리하는 것을 말한다. 방사선은 인체를 통과하면서 전리작용을 통해 세포의 증식과 생존에 필수적인 DNA에 화학적 변성을 가져올 수 있다.

◇방사선 측정 = 방사선 측정 단위는 여러가지다. 과거에는 큐리(Ci)·렘(rem) 등을 사용했지만 지금은 베크렐(Bq)·시버트(Sv)로 통일됐다. 베크렐은 물체가 내는 방사능의 양에 사용하며 시버트는 사람의 몸에 피폭되는 위험도, 즉 방사선량을 측정할 때 사용한다.
병원에서 1회 X선 촬영할 때 대략 0.03~0.05 밀리시버트(mSv)의 방사선량을 받게 된다. 100 밀리시버트의 방사선을 한꺼번에 맞더라도 별 영향이 없다. 다만 1000 밀리시버트를 맞으면 구토 및 설사 증세가 나타나며, 7000 밀리시버트 정도면 수일 내 사망한다.

◇노심 = 원자로의 중심부로서, 핵연료 우라늄의 원자핵이 중성자를 맞아 둘로 쪼개질 때(핵분열) 발생하는 에너지를 얻는 부분이다. 핵연료봉과 함께 분열속도, 노심온도를 제어하기 위한 감속재와 냉각재(冷却材) 등이 들어 있다.

◇노심용해 = 노심이 녹아내리는 상태를 말하며 이번 후쿠시마 원전의 경우처럼 노심 온도를 제어하는 냉각재의 공급이 제대로 되지 않으면, 핵분열 반응 과정에서 발생하는 열을 식히지 못해 노심 자체의 온도가 올라간다. 노심 온도가 약 3000℃ 가까이 이르면 봉 형태의 핵연료(핵연료봉), 즉 우라늄 자체가 녹을 수 있다.

◇세슘 = 우라늄의 핵분열 과정에서 얻어지는 물질. 동위원소(양자 수는 같으나 질량 수가 다른 원소) 중 하나인 세슘-137은 자연상태에서는 존재하지 않고, 핵실험 등의 결과로 발생하는 인공 원소다. 이 원소의 농도는 방사능 낙진의 영향을 가늠하는 척도가 된다. 세슘-137의 반감기(방사선량이 절반으로 주는 기간)는 약 30년에 이른다.
세슘-137은 강력한 감마선으로 암세포를 죽이기 때문에 병원에서 자궁암 등의 치료에 사용되기도 하지만, 정상세포가 이에 노출되면 반대로 암 등이 발현할 수도 있다.
이번 일본 후쿠시마 원전 주변에서 검출됐고, 체르노빌 원전 사고 때 누출된 방사성 물질이다.