트리튬(삼중수소)에 대한 기본 지식

by Robert Couse-Baker. https://www.flickr.com/photos/29233640@N07/15830553049

트리튬이란?

트리튬은 '수소'의 일종입니다. 보통의 수소와의 차이는 트리튬의 원자 구조가 불안정하다는 점입니다. 트리튬은 안정된 물질(헬륨)로 변화하려고 할 때 '방사선'을 방출합니다. 안정되면 더 이상은 방사선을 내지 않습니다. 트리튬은 원자력발전소 등에서 인공적으로 생성될 뿐 아니라 자연적으로 발생한 천연 트리튬도 존재합니다. 우주에서 쏟아지는 우주선(우주공간을 떠도는 고에너지의 방사선)이 대기에 충돌하여 천연의 트리튬이 생깁니다. 트리튬은 물의 형태로 수증기나 빗물, 해수, 수돗물, 하천수에 널리 존재합니다. 우리가 매일 먹고 마시는 음료수나 음식에도 트리튬이 포함되어 있습니다. 인간의 몸 안에도 트리튬이 존재하는 것입니다.

by Bishesh khanal. https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Peace_nature.jpg

수소의 종류에는 수소, 중수소, 삼중수소(트리튬)라는 3가지가 있습니다. 트리튬은 원자의 중심에 있는 '핵'을 구성하는 '중성자'의 수가 많기 때문에 불안정한 상태입니다.

the three isotopes of hydrogen. https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen_Deuterium_Tritium_Nuclei_Schmatic-ja-textpath.svg

방사성물질이 방사선을 방출하는 능력은 점점 줄어듭니다. 절반이 될 때까지 걸리는 시간을 '반감기'라고 합니다. 반감기는 방사성물질의 종류에 따라 다른데, 트리튬의 경우에는 12.3년입니다.

오염수에서 트리튬을 제거할 수 없나?

최신의 기술로도 매우 어렵습니다. 수소는 우리 주변에 존재하는 원소 중 가장 수가 많은 산소와 결합하여 물을 구성하고 있습니다. 트리튬도 혼자가 아니라 많은 경우 '물'로 존재합니다. 보통의 수소로 구성된 물과 트리튬으로 구성된 물 모두 화학적으로는 같은 물입니다. 물에 녹거나 혼합된 다른 방사성물질은 여과 및 흡착으로 제거하는 것이 일반적이지만, 트리튬은 물로서 존재하고 있기 때문에 이런 방법으로는 제거할 수 없습니다.

따라서 원자력 · 방사선시설에서는 극히 미량의 트리튬을 포함한 배수가 국가 등이 정한 배출 기준에 따라 해양이나 하수로 방출되어 있습니다. 프랑스와 미국, 한국 등 해외에서도 마찬가지로 해양 방출이 이루어지고 있습니다.

Tritium fluorescence. https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Tritium.jpg

원자력발전소의 경우, 국가가 정한 트리튬의 배출 기준은 폐수 1리터당 6만 베크렐(베크렐은 방사선을 내는 능력을 나타내는 단위)로, 배수 즉시 해수와 혼합되어 수치가 더욱 떨어집니다.

트리튬은 몸에 나쁘다?

일상생활 속에서 건강에 미치는 영향에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 트리튬이 방출하는 방사선은 베타선입니다. 트리튬의 베타선은 에너지가 작아 물체를 통과하는 힘(투과력)이 약해서 인간의 피부를 통과할 수 없습니다. 물이나 음식으로 막대한 양의 삼중수소가 체내에 유입된 경우에는 건강에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 인공적인 트리튬을 환경에 배출하는 양이 제한되어 있어서, 그 같은 양의 트리튬이 체내에 들어올 경우는 없습니다. 원자력 · 방사선시설은 국가 등에 의한 엄격한 배출기준이 정해져 있어서, 주변 주민들에게 트리튬에 의한 건강 영향이 나온 사례는 없습니다.

체내에 유입된 트리튬의 작용은 보통의 수소와 다르지 않습니다. 축적되지 않은 채 대사작용에 의해 체외로 배출됩니다.

DNA는 트리튬뿐만 아니라 활성산소와 자외선, 자연 방사선 등에 의해 손상을 받을 수 있는데, 생체의 복구 기능을 통해 끊임없이 복구되고 있습니다. 복구할 수 없는 DNA 손상은 세포 수준의 변화, 조직 및 장기 수준의 변화 등을 유발하지만, 거기에도 손상을 회복시키는 기능이 작동합니다.

출처 참조 번역
· Wikipedia
· トリチウムの基本 Ｑ＆Ａ
https://www.denkishimbun.com/tritium_qa/index.html