체르노빌 40년 지난 방사능 잔해 열어봤더니 뜻밖의 결과가 나옴

요약 1986년 발생한 체르노빌 원전 폭발 사고 이후 약 40년이 지난 지금, 당시 방출된 고방사성 미세 입자들이 기존 예상보다 훨씬 안정적인 결정 구조를 유지하고 있다는 연구 결과가 발표되었습니다. 독일 하노버 라이프니츠 대학교와 헬름홀츠 드레스덴-로센도르프 연구소(HZDR) 연구팀은 우크라이나 체르노빌 인근 토양에서 크기 8~50마이크로미터(㎛) 수준의 미세 고방사성 파편인 '핫 파티클(hot particles)' 6개를 분리해 정밀 분석했습니다. 연구진에 따르면 사고 당시 방출된 입자는 크게 세 종류로 나뉩니다. 첫째는 이산화우라늄 핵연료와 물리·화학적으로 유사한 입자이며, 둘째는 급격한 온도 상승으로 녹아내린 핵연료가 외벽 금속인 지르코늄과 결합·융합된 형태입니다. 셋째는 연쇄반응을 조절하던 흑연 감속재가 10일간 불타며 산화된 U₃O₈ 등 기계적으로 불안정해 바람을 타고 쉽게 날아가 흡입 위험을 높이는 우라늄 산화물 형태입니다. 연구팀은 방사성 파편을 텅스텐 전극에 부착하고 다중 격리 처리한 뒤 프랑스 그르노블의 싱크로트론 X선 빔라인으로 운반했습니다. 이어 사람 머리카락 굵기 수준인 100마이크로미터로 집속된 X선 빔 안에서 입자를 회전시키며 2,000개 각도에서 회절 패턴을 측정해 세계 최초로 내부 결정 구조 위상 분석에 성공했습니다. 분석 결과, 입자 내부의 핵연료 결정 구조가 수십 년이 지난 지금까지도 대부분 온전하게 보존되어 있었습니다. 이는 해당 방사성 입자들이 핵분열 생성물을 내부에 가두어 두고 있어 화학적 풍화가 예상보다 더디게 일어난다는 뜻으로, 주변 토양이나 수질 환경에는 당장 긍정적인 신호일 수 있습니다. 그러나 연구진은 이번 조사가 두 개 지역에서 채취한 단 6개의 입자만을 대상으로 진행된 만큼 섣부른 낙관론을 경계했습니다. 입자마다 생성 과정과 구조가 제각각인 데다, 분해 속도가 균일하더라도 일부 특이 입자가 뒤늦게 방사성 물질을 방출할 위험이 상존하기 때문에 체르노빌 출입 통제 구역 제한 해제는 여전히 요원하다고 덧붙였습니다.