특별기고

1994년 미국 미시간주에 엄청난 양의 방사능이 방출되어 도시 전체가 방사능에 오염된 사고가 발생했다. 폭탄이 아닌 원자로에서 방출된 것이다.

토륨전자상태바닥배치도
토륨전자상태바닥배치도

그런데 이 원자로는 한 소년이 만든 개인 원자로였다. 평소 과학에 뛰어난 재능을 보였던 데이비드 찰스 한은 버너와 연기감지기, 오래된 시계의 야광바늘에서 토륨과, 아메리슘 그리고 라듐을 추출해 원자로를 만든 것이다.

가스 버너에는 등유 불에 가열되면 밝은 빛을 내는 그물망인 가스 맨틀이 있는데 당시에는 산화토륨으로 만들었다. 아메리슘은 각 가정의 천장에 있는 연기감지기에서 얻을 수 있다.

천재 소년이 원자로를 작동하자마자 피해는 걷잡을 수 없이 커졌다. 도시전체가 방사능에 오염된 것이다. 이 사건을 계기로 미국은 개인이 원자로를 소유하거나 제작하는 것을 엄격하게 관리하고 있다.

NEXT NUCLEAR FUEL

토륨-232에 중성자가 충돌하면 몇 단계를 거치며 우라늄-233으로 변한다. 이 동위원소는 우라늄-235처럼 핵분열이 일어나면서 에너지를 얻을 수 있다. 최근 우라늄-238과 토륨-232를 연료로 실험용 원자로를 가동하는 연구를 한다.

미래의 원자로로 주목받는 이유는 안정성 때문이다. 토륨은 우라늄과 달리 자체적으로 핵분열을 일으키지 않기 때문이다. 마치 전원처럼 원자로를 끄면 핵분열이 멈춘다. 일본 후쿠시마 원전사고처럼 자연재해에 의해 냉각 장치에 이상이 생겨도 안전하기 때문에 차세대 에너지 자원으로 고려된다.

Th

90

원자가전자 : 4

원자량 : 232.03811g/mol

전자배열 : [Rn] 6d27s2

thorium

토륨

악티늄족

김병민 ‘거의 모든 물질의 화학’ 작가/한림대 나노융합스쿨 겸임교수
김병민 ‘거의 모든 물질의 화학’ 작가/한림대 나노융합스쿨 겸임교수

 

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