도쿄전력 밝힌 다핵종제거설비 알프스(ALPS) 방사성 물질 제거 원리

해당 내용은 도쿄 전력 홀딩스 주식회사에서 4개월 전에 유튜브를 통해 공개한 내용을 바탕으로 다핵종 제거 설비(ALPS)의 정화의 구조에 대해 작성한 글 입니다. 제가 전문가가 아니라 정확한 제거 원리에 대해서 이해하지 못했지만 대단히 부실해 보이는 도쿄전력의 해명이 마음에 걸립니다.

방사성 물질 정화 설비 다핵종제거설비 ALPS

후쿠시마 제1원자력발전소에서는 원자로 건물 내에 체류하는 방사성 물질이 포함된 물 오염수에 대해 여러 정화 설비를 통해 방사성 물질의 대부분을 제거하여 부지 내 탱크에 보관하고 있다고 합니다.

오염수 정화 탱크 시설

아래 이미지를 보시면 건물 내에 체류하는 오염수는 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고로 녹아내린 연료를 식히기 위해 주입한 물이 연료 파편에 닿아 주입한 물이 연료 파편에 닿으면서 발생됩니다.

오염수 정화 원리

또한 지하수나 빗물이 원자로건물 내부로 들어가서 섞이면서 발생하기도 합니다.

오염수 정화 원리2

오염수 대책 세 가지 기본 방침

오염수에 포함된 방사성 물질로 인한 위험을 저감하기 위해 3가지 기본 방침을 중심으로 대책을 실시하고 있다고 합니다.

1. 접근하지 않는다
2. 누출하지 않는다 
3. 제거한다

오염수 대책의 세가지 기본 방침과 개요

세 가지 중 하나인 오염원을 제거하는 대책 중 다양한 각종 방사성 물질을 다양한 종류의 방사성 물질을 제거할 수 있는 제거 설비의 정화 구조에 대해 설명 설명하겠습니다.

고도제거설비는 방사성 물질이 포함된 물에서 대부분의 방사성 물질을 제거하도록 설계된 전용 설비입니다.

약액으로 방사성 물질을 침전시키는 전처리 공정과 여러 개의 흡착탑을 통과시켜 방사성 물질을 제거하는 두 가지 공정을 통해 삼중수소 방사성 물질을 국가 규제 기준을 충족하는 까지정화 처리할 수 있습니다.

전처리 2가지 공정

그럼 다음로는 구체적으로 각 공정에서 어떤 정화 처리가 이루어지고 있는지 설명해드리겠습니다.

전처리는 크게 2가지 공정이 있습니다.

첫 번째 전처리에서는 약액에 의해 철을 침전시켜 흡착제로 제거가 어려운 코발트나 망간 등을 일정량 제거합니다. 망간 등을 일정량 제거합니다.

두 번째 전처리에서는 첫 번째 전처리와는 다른 약액을 넣어 탄산염을 침전시켜 흡착을 억제하는 물질인 칼슘과 마그네슘 등을 미리 제거합니다.

두 번의 전처리를 거친 물은 임시 저장 탱크에 에 모인 후 흡착탑으로 향합니다. 그리고 흡착제를 채운 흡착등에서 방사성 물질을 흡착시킵니다.

흡착섬 내부는 상단에서 물이 들어가고 하단에서 물이 물이 빠져나가는 구조입니다. 서로 다른 종류의 흡착제가 채워진 여러 개의 흡착 탑을 통과시킴으로써 방사성 물질을 제거합니다. 

알프스는 트리튬을 제외한 대부분의 방사성 물질을 방사성 물질을 국가 규제 기준을 충족할 때까지 정화할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

예를 들어 스트론튬은 알프스를 통과하면 스트론튬 농도를 농도가 약 10만분의 1로 감소합니다.

이렇게 여러 공정을 거쳐 정화 처리를 진행합니다.

현재는 이 알프스의 성능을 활용하여 정화 처리를 하여 후쿠시마 제1원자력발전소 부지 내 탱크에 보관하고 있다고 하는데 이렇게 정화된 물을 자국 내 식수로 해결하지 않고 굳이 바다로 흘려보내려고 하는 이유를 잘 모르겠네요.