국제원자력기구(IAEA)가 최근 IAEA 이사국들에제출한 한국 핵물질 실험 보고서에 나온 용어들을 정리해본다. ▲레이저 동위원소 분리(AVLIS:Atomic Vapor Laser Isotope Separation)=원심분리법, 기체확산법과 함께 대표적인 우라늄농축 방법이다. 가장 최근에 개발된 우라늄농축 기술로, 동위원소분리법의 일종이다. 정확한 명칭은 증기레이저동위원소분리법(AVLIS). 천연 우라늄에서 화학 처리를 통해 만들어진 기체 상태의 우라늄(UF)에강력한 레이저를 쏘아 우라늄 원자를 이온화한 뒤 자석으로 둘러싸인 자기장 공간으로 통과시킨다. 자기장 속에서는 우라늄 동위원소의 무게에 따라 이온 상태의 우라늄이 휘는 정도가 다르기 때문에 핵분열 물질인 우라늄235(U235)와 우라늄238(U238)을 분리할 수 있다. 이렇게 우라늄을 분리하는 것을 레이저분리라 하고 같은 분리작업을 반복함으로써 우라늄을 농축하는 과정을 레이저농축이라고 한다 ▲감손(열화)우라늄=핵분열을 일으키는 우라늄 235의 함유량이 천연우라늄(0.7%)보다 낮은 우라늄을 말한다. 우라늄 235의 함유량이 0.3%정도다. `열화'(劣化)라는 의미는 `열등하다'는 뜻으로 천연우라늄의 우라늄235의 함유량 0.7%보다 낮다는 의미에서 일본식 용어다. 자칫 폭발에 의한 대량의 `열(熱)'이 발생하는 것으로 오인될 소지가 있다. 그래서 우리나라에서는 우라늄235가 줄어들었다는 의미로 `감손(減損) 우라늄'이라는 용어를 사용한다. 천연우라늄에서 우라늄을 분리하고 난 나머지나 핵원료를 연소한 뒤 발생하는 사용후 핵연료를 처리할때 생긴다. 천연우라늄과 마찬가지로 합금용 등 금속학적 용도나 연구실험용으로 사용할 수 있으며 방사선 차폐제로 널리 사용된다. 참고로 열화우라늄탄이란 열화우라늄(감손우라늄)으로 만든 총알이나 포탄을 말한다. 걸프전때 미군이 처음 사용해 널리 알려졌는데 강력한 관통력이 특징이어서 대 전차 공격용 포탄재료로 쓰인다. ▲농축우라늄=우라늄 동위원소는 핵분열을 일으키는 우라늄235, 핵분열을 일으키지 않는 우라늄234, 우라늄238 등 3종으로 나뉜다. 우라늄 광석에서 우라늄만을정제하면 핵분열 동위원소인 우라늄235가 0.719%이고 우라늄 234는 0.0058%, 우라늄238이 99.2%인 상태가 된다. 이것을 천연우라늄이라고 한다. 간단히 말해 우라늄 235의 농도가 0.719%인 우라늄을 광석이나 금속, 액체 등의 형태에 관계없이 천연우라늄이라고 한다. 이 천연우라늄에서 우라늄 235 농도를 원심분리기나 레이저장치 등을 이용해 인위적으로 높이는 과정을 농축이라고 한다. 농축과정을 통해 우라늄235의 농도가 천연우라늄(0.7%이상)이상이면 농축우라늄이라고 할 수 있다. 원자력발전 소의 핵연료로 쓰이는 농축우라늄의 농축도는 2-5%, 핵무기 제조 원료로 사용할 수있는 농축우라늄의 농축도는 90%이상이다. ▲금속우라늄= 초기 원석은 인광석(인산비료 원료)에서 긁어낸 천연우라늄인데가루 형태여서 실험하기가 힘들다. 따라서 실험하기 편리하게 금속 막대의 형태로변환시킨 것을 말한다. 보통 은백색의 광택을 띤다. ▲우라늄 변환=우라늄 원광에서 생산된 우라늄 정광(Yellow cake)의 U235 존재비는 0.71% 이나 천연우라늄을 경수로연료로 사용하기 위해서는 U235 존재비를 3-5%로 높이는 농축과정이 수반되며 이를 위해 우라늄 정광을 농축할 수 있도록 육불화우라늄(UF6) 형태로 만드는 공정, 중수로용 연료의 경우에는 정광(U3O8)을 바로 성형가공 할 수 있는 UO2 분말로 만드는 공정을 변환이라 한다. ▲옐로 케이크=우라늄 원광석에서 우라늄을 분리하려면 세분한 광석을 산·알칼리로 처리한 후 중(重)우라늄산염(황갈색의 덩어리모양 물질)으로 분리한다. 중우라 늄산염이 황색이기 때문에 옐로 케이크라고 한다. 옐로 케이크는 다시 정제해서 원자로 연료용의 금속 우라늄 또는 화합물의 원료로 사용한다. ▲Pu239=천연우라늄에는 우라늄(U235)이 0.7%밖에 함유되어 있지 않으며 나머지대부분은 우라늄(U238)이 차지한다. 우라늄(U235)의 비율을 3%정도까지 농축하여 핵연료로 사용한다. 따라서 이 핵연료의 대부분은 우라늄(U238)이고 이 우라늄(U238)중 일부는 원자로 안에서 중성자를 흡수하여 핵 분열성 물질인 플루토늄(Pu239)으로전환된다. Pu239의 순도가 93% 이상이어야만 핵무기 제조에 사용할 수 있다. ▲화학농축실험= 실험관에 천연우라늄을 녹여 넣은 뒤 침전을 통해 우라늄235를분리하는 것으로 가장 초보적인 우라늄 농축법으로 알려져 있다. (서울=연합뉴스) 이정내 기자