플루토늄 - 악몽이 된 꿈의 핵연료 -

​꿈의 에너지, 악몽이 되다

원자번호 94, 명왕성의 이름을 딴 ‘플루토늄’은 원자력 개발 초창기에는 희귀 자원으로 여겼다. 하지만 2019년 기준 세계 10개국 이상에서 민간용과 군사용 누적량 500톤을 넘겼다. 플루토늄 사용 지지자들은 ‘풍부한 저비용 에너지’라며 귀중한 자원으로 홍보하는 한편, 반대파들은 핵무기의 핵심 물질이라며 핵폐기물로 처분되어야 한다고 맞서고 있다. 핵분열을 하는 동위원소인 239Pu의 반감기는 2만 4000년이고 8kg만으로도 핵분열 폭발장치 한 개를 만들기에 충분하다. 세상에서 가장 위험한 이 핵물질의 사용을 두고 여전히 격렬한 논쟁이 벌어지고 있다. 이 책은 악몽이 된 꿈의 핵연료 플루토늄을 포괄적이고 냉철하게 분석하고 있다. 이 책은 국제적으로 유명한 핵문제 전문가인 프랭크 반히펠, 다쿠보 마사후미, 강정민이 쓴 책을 저자 중 한 사람인 강정민이 번역한 것이다. 이 전문가들은 플루토늄의 위험을 투철하게 분석하고 플루토늄 분리를 중단해야 하는 이유를 설득력 있게 정리해 놓았다.
경이로운 연료로 간주되었던 플루토늄의 기대는 저렴한 우라늄 자원의 발견, 고비용의 난제, 복잡한 재처리 안전장치, 핵 확산 우려와 같은 현실에 무너졌다. 국제원자력기구는 핵 확산을 우려하여 우라늄 농축과 플루토늄 재처리 시설을 다자간 관리할 것을 제안했으나 국제적 합의는 여전히 요원한 상태다. 게다가 일부 국가의 원자력계는 정부의 지원 아래 플루토늄 재활용을 이어가고 있다. 핵확산, 방사능 공포, 핵 테러의 위기 속에 저자들은 현실적인 질문을 던진다.

“일본을 비롯해 핵무기 비보유국이 플루토늄을 사용한 핵무기의 유혹에 빠지지 않을 것이라고 단언할 수 있는가?”
“분리된 플루토늄이 결코 테러리스트의 손에는 들어가지 않으리라고 단언할 수 있는가?”

원자력의 평화적 이용에 헌신해 온 저자들은 플루토늄의 분리와 재활용이 경제적이지도, 친환경적이지도 않다며, 플루토늄이 핵 확산과 핵 테러를 일으킬 핵무기 재료라는 사실을 일깨운다. 그 위험을 줄이기 위한 방법 또한 명쾌하고 쉽게 설명한다. 원자로에서 발생하는 사용후핵연료를 수십 년, 몇 세기에 걸쳐 다루기 위한 명확한 대안을 내놓았다.

서평
국제적으로 유명한 핵문제 전문가 프랭크 반히펠, 다쿠보 마사후미, 강정민은 오늘날 우리가 “플루토늄 시대”라고 부르는 것을 역사적으로 또한 포괄적으로 다룬 이 책을 집필하여 국제 사회에 중요한 공헌을 했다. 저자들은 플루토늄 경제의 위험성에 대한 그들의 견해를 간결하고 명확하게 표현하여, 높은 핵확산과 핵안보 위험 그리고 경제적 타당성의 결여를 감안하여 민간 핵연료주기에서 사용하기 위한 플루토늄의 분리 금지를 옹호한다.
모하메드 엘바라데이(국제원자력기구 IAEA 사무총장(1997-2009), 노벨 평화상 수상(2005))

1960년대의 “플루토늄 경제”라는 꿈은 세상에 풍부한 저비용의 에너지를 가져다주지는 않았고, 대신 준 것은 핵확산 및 방사능 공포와 핵 테러의 실제적 가능성이다. 반히펠, 다쿠보, 강정민은 강력하고 명쾌하게 이러한 위험을 줄이려면 어떻게 해야 좋은지를 설명한다. 자국의 원자력 연구개발기관이 아 직도 플루토늄의 꿈을 계속 좇고 있는 국가의 정부들은 귀를 기울여야 한다.
에드워드 마키(핵 군축·비확산 전문가, 미국 하원의원(1976-2013) 및 미국 상원의원(2013- ))

저자들은 플루토늄과 관련된 위험에 대한 투철한 분석과 어떠한 목적이든 사용후핵연료에서 플루토늄을 분리하는 활동을 중단해야 한다는 매우 설득력 있는 논의를 한곳에 정리함으로써 귀중한 기여를 하고 있다. 이 책은 핵연료주기에 대한 생각의 진화의 역사를 알기 쉽게 설명하고 세계 원자력의 현실을 잘 분석하고 있다. 그리고 가장 중요한 것은, 원자로에서 발생하는 사용후핵연료를 수십 년, 몇 세기에 걸쳐 다루기 위한 명확한 대안을 논의하고 있다.
로버트 갈루치(미국 측 대북 협상 책임자(1994), 맥아더 재단 이사장(2009-2014)) 

지은이 : 프랭크 N. 반히펠
프린스턴 대학 과학 및 국제안보 프로그램 수석 연구 물리학자, 명예교수. 이 프로그램에 더해 국제 핵분열성물질패널(IPFM) 그리고 과학 및 국제안보 저널의 공동 창립. 1993-94년 백악관 과학기술정책국 국가안보 담당차관 역임.

지은이 : 다쿠보 마사후미
도쿄에 본사를 둔 연구자. 현재는 프린스턴 대학의 과학 및 국제안보 프로그램에 소속. 1970년대부터 도쿄에서 연구자 및 활동가로서 원자력과 핵무기 문제를 연구. 웹사이트 ‘핵정보(Kakujoho.net)’ 운영.

지은이 : 강정민
원자력을 전공으로 서울대에서 학사 및 석사, 도쿄 대학에서 박사학위를 받았고, 프린스턴 대학, 스탠포드 대학, 존스홉킨스 대학에서 연구 활동. 한국과학기술원과 미국의 천연자원방호협의회에서 근무. 2018년에는 한국 원자력안전위원회 위원장을 역임.

옮긴이 : 강정민
원자력을 전공으로 서울대에서 학사 및 석사, 도쿄 대학에서 박사학위를 받았고, 프린스턴 대학, 스탠포드 대학, 존스홉킨스 대학에서 연구 활동. 한국과학기술원과 미국의 천연자원방호협의회에서 근무. 2018년에는 한국 원자력안전위원회 위원장을 역임. 

제1장 개 요
1.1 플루토늄 증식로의 꿈
1.2 증식로의 단점
1.3 당초 예상보다 훨씬 많이 발견된 우라늄 그리고 훨씬 낮은 수요 증가
1.4 발전용 원자로의 사용후핵연료 재처리
1.5 인도 핵실험의 경종
1.6 경수로용 플루토늄 핵연료
1.7 방사성폐기물 관리를 위한 재처리?
1.8 악몽

제1부 꿈
 제2장 꿈:플루토늄을 동력원으로 하는 미래
2.1 이중 목적 원자로
2.2 플루토늄의 생성
2.3 경수로와 우라늄 농축
2.4 플루토늄 증식로

제2부 악몽
 제3장 민간용 플루토늄 분리와 핵무기 확산
3.1 핵 확산
3.2 미소 짓는 부처의 경종
3.3 카터 정부의 미국 증식로 프로그램 재검토
3.4 전력 소비 증가의 둔화와 원자력의 정체
3.5 사라져가는 증식로의 꿈
3.6 실패한 증식로-꿈의 유산

제4장 증식로 없이 계속되는 플루토늄 분리
4.1 프랑스: 경수로에서의 플루토늄 재순환
4.2 영국: 재처리 프로그램 마침내 폐막으로
4.3 일본: 재처리 프로그램을 가진 유일한 핵무기 비보유국
4.4 러시아: 증식로 개발 계속
4.5 원자로급 플루토늄의 핵무기 유용성
4.6 민간용 재처리의 집요한 계속

제5장 후쿠시마에서 거의 일어날 뻔했던 훨씬 심각한 중대사고: 사용후핵연료 밀집저장조 화재
5.1 사용후핵연료 저장조 화재의 우려
5.2 세슘-137에 의한 지표 오염
5.3 미국에서의 규제 검토
5.4 한국의 사용후핵연료 저장조 화재로 인한 잠재적 영향

제3부 나아갈 방향
 제6장 조기 건식 캐스크 저장:밀집저장조와 재처리보다 안전한 대안
6.1 건식 저장
6.2 비용면에서의 이점
6.3 안전면에서의 이점
6.4 집중식 저장
6.5 건식 저장의 내구성
6.6 수송
6.7 결론

제7장 사용후핵연료 심지층 처분
7.1 재처리와 핵 확산
7.2 사용후핵연료 처분장의 환경적 위험에 약간 기여하는 플루토늄
7.3 재처리는 방사성폐기물 처분장의 크기를 유의미한 정도로 줄일 수 있나?
7.4 재처리의 위험성
7.5 결론

제8장 플루토늄 분리 금지론
8.1 핵분열성물질 생산금지조약
8.2 민간용 플루토늄 재고를 제한하기 위한 시도
8.3 고농축 우라늄 사용을 제한하기 위한 병행 노력
8.4 플루토늄 분리의 금지

 참고문헌