사고원전 오염수에는 다양한 핵종이 존재한다. 대부분의 핵종은 제염처리가 가능하다. 다양한 방사성 삼중수소 분리·추출 기술도 개발됐지만, 경제성이 낮아 후쿠시마 오염수와 같은 대량 오염수 처리에 활용하기 어려웠다.
|
그동안 같은 원소지만 중성자가 더 많아 무거운 동위원소가 다공성 물질 안의 좁은 공간을 가벼운 동위원소보다 더 빠르게 확산하는 성질을 이용해 마치 체로 거르듯 동위원소들을 분리하려는 연구가 이뤄졌다. 하지만 영하 254도에 이르는 극저온에서만 확산속도 차이가 발생해 값비싼 액체헬륨을 사용해야 했다.
|
이러한 확산속도 차이는 수소 동위원소 기체의 흡수량이 많아질수록, 온도가 높아질수록 급증하는 것으로 나타났다.
연구는 농도가 높은 중수소 기체 분리 가능성을 검증한 것으로, 후쿠시마 오염수처럼 농도가 낮은 삼중수소 액체를 분리하려면 추가 검증이 필요하다.
오현철 교수는 “후쿠시마 원전에 사용된 냉각수에는 방사성 삼중수소가 포함돼 있지만, 현재까지 개발한 오염수 내 삼중수소 처리기술은 경제성이 낮아 일본은 오염수를 희석시켜 바다로 방류를 계획하고 있다”면서 “이번 연구는 실용적인 수소동위원소 분리기술을 개발하는 단초가 될 수 있을 것”이라고 말했다.
연구 결과는 신소재분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 7일 0시에 게재됐다.