방사선 및 방사성동위원소 이용은 개발도상국 특히 아시아 국가에서 괄목할 만한 발전을 보이고 있다. 이것은 국제원자력기구(IAEA)의 기술협력이나 우리나라의 지역간협력협정(RCA) 지역사무소의 연구개발과 인력양성 사업 등에 크게 기인하고 있다.
방사선기술(Radiation Technology)은 첨단의료기술, 생명공학기술, 나노기술, 정보통신기술, 환경관리기술, 국방기술 및 우주기술 등 다방면으로 활용되고 있으나 공업, 의료, 농업 및 환경 등의 분야로 대별하여 국제적 동향과 우리의 현황을 살펴본다.
<1> 포화중성자 동위원소 생산
포화 중성자 동위원소의 생산은 지역에 따라 특화되는 현상을 보이고 있다.
유럽에는 오스트리아의 Astra, 프랑스의 Osiris, 독일의 FRM등 세 개의 생산로가 있는데, 10년 이내에 좀더 강력한 다목적 시설로 대체될 것이다.
아시아에서는 수요가 늘어감에 따라 새로운 생산로가 건설 중이지만, 대개 다목적이기 때문에 동위원소의 대량 생산은 기대할 수 없을 것으로 여겨진다. 자국의 수요를 충족시킬 정도를 생산할 것으로 보인다.
북미의 연구용 원자로는 노후화 되었으며 교체계획이 없지만 캐나다에 새로운 두개의 원자로가 2000년 가동에 들어감에 따라 Mo-99, I-125, I-311, Xe-133 등을 생산할 수 있게 되었다.
러시아에서는 1/3기의 동위원소 생산로를 2005년에 폐쇄할 예정이며, 새로운 생산 시설의 계획은 미정이다.
미국 오크리지국립연구소(ORNL) 와 러시아 원자로연구소가 각각 세계최고 성능의 HFIR 와 SM-Ⅲ 를 보유하고 있으며 중성자연속 포획을 이용한 초우라늄원소의 연구개발부터 방사성동위원소의 상용공급체계까지 갖추고 있다.
<2> 가속기를 이용한 핵종의 생산
가속기를 이용한 방사성동위원소 생산은 원자로를 이용한 것보다 빠르게 성장하고 있다.
미국 브룩해븐 국립연구소의 선형가속기에 딸린 BLIP와 캐나다의 TRIUMF에서 선도적인 연구개발을 수행하고 있으며 세계적으로 100여기가 가동되고 있다.
가속기는 주로 양성자 충격에 의한 중성자 결핍 핵종을 생산하는데 사용되며, 양전자 방출핵종이 주 대상이 되고 있다. 의료목적의 싸이클로트론을 이용한 생산은 2년 후가 되면 증가하는 수요를 충족할 것으로 보인다.
<3> 분열생성물
분열에 의하여 생성되는 Cs-137이나 Sr-90같은 몇몇 동위원소가 있다. 발전소에서 생성되는 고준위 폐기물의 분리 작업에서 원료물질을 얻을 수 있는데, 대개 중단기의 반감기를 가지고 있기 때문에 주력핵종으로는 생각할 수 없다.
하지만 증가하는 의료용, 공업용 수요를 생각할 때 동위원소 생산 부분에서 이러한 생성물의 역할을 소홀히 할 수 없다.
핵분열 생성물로부터 방사성동위원소를 분리하기 위한 초우라늄원소와 알파방출제를 취급하는 시설을 갖춘 곳은 10곳에 지나지 않으며 북아메리카, 유럽, 러시아에만 있다. 이렇게 분리한 방사성동위원소는 새로운 원소 발견, 열원, 전지, 성분분석, 계측기 제작 등에 활용된다.
<다음호에 계속>
