열화우라늄 (Depleted Uranium)
한 줄 정의: 농축 과정에서 우라늄235 비율이 천연보다 낮아진 채 남는 우라늄입니다.
쉽게 풀면
우라늄 농축은 우라늄235의 비율을 높이는 작업입니다. 이때 235가 빠져나간 나머지 쪽이 함께 생기는데, 이 부분은 천연 우라늄보다도 235 비율이 낮습니다. 이렇게 남은 우라늄을 열화우라늄이라고 합니다. 농축 공장을 돌리면 농축 생산물보다 훨씬 많은 양의 열화우라늄이 쌓입니다.
왜 중요한가
농축시설을 운영하는 나라마다 대량으로 축적되어 있어 저장과 활용, 처분이 현실적인 과제가 되고 있습니다. 고속로나 증식로에서는 이 우라늄이 플루토늄으로 전환될 수 있는 친핵분열성물질이라 잠재적 자원으로 평가됩니다. 밀도가 높아 방사선 차폐체나 균형추 같은 비원자력 용도로도 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"고속로 블랑켓에 열화우라늄을 장전한 경우의 전환비를 계산해 자원 활용 가능성을 평가하였다."
조금 더 깊게 보면
농축 공정에서 남는 쪽의 우라늄235 농도를 테일 농도라고 하며, 이 값을 낮게 잡을수록 천연우라늄은 적게 들지만 분리작업량이 늘어납니다. 따라서 테일 농도는 우라늄 가격과 농축 비용을 견주어 결정되는 경제적 선택입니다. 저장은 보통 육불화우라늄 형태로 이루어지지만 장기 보관에는 화학적으로 안정한 산화물로 바꾸는 편이 유리해 전환 시설이 운영됩니다.
주의할 점
친핵분열성물질이라는 분류상 개념과 달리 열화우라늄은 특정 공정에서 나오는 실제 물질을 가리킵니다. 또 방사능이 천연우라늄보다 낮지만 중금속으로서의 화학적 독성은 남아 있다는 점도 함께 고려해야 합니다.