2-1. 핵폐기물 발생과 핵폐기장의 종류
핵폐기물(방사성폐기물)이란 방사성물질 또는 방사성 핵종에 오염된 물질로서 경제적, 기술적 가치가 없어 생활권으로부터 격리하는 물질이다. 핵폐기물은 방사능이 높고 낮음에 따라 고준위, 중준위 및 저준위로 분류한다. 핵발전소를 가동하면서 방사선에 오염된 물품(작업복, 장갑, 슬러지, 폐액 등 사용후핵연료를 제외한 방사능오염 폐기물)인 중저준위 폐기물과 사용후핵연료인 고준위폐기물로 나뉜다. 사용후핵연료에서 우라늄과 플루토늄을 뽑아내는 재처리과정에서도 고준위, 중저준위 핵폐기물이 나온다. 발전소에서 사용하고 난 사용후핵연료는 원자의 핵의 입자들이 방출되는 핵붕괴가 일어나고 있는 물질로 섭씨300도를 넘는 열을 낸다. 핵발전소에 핵연료가 처음 장착되기 전 보다 무려 백만 배나 강한 독성의 방사성물질로 변한다. 핵발전소 안에 있는 연료풀의 물 속에서 20∼30년간 식혀도 핵붕괴는 계속되고 있어서 섭씨 100도의 높은 온도를 유지하고 있다. 이때 연료풀의 물에서 꺼내어 건식저장방식으로 저장하기도 하는데 냉매를 계속 공급해서 식혀주는 것이 실패하면 폭발이 일어나기도 한다.
원자로에서 약 1년간 핵분열 한 연료인 사용후핵연료에는 핵분열성물질인 우라늄-235와 플루토늄-239가 들어있는데 핵산업계는 이를 재처리하는 과정을 통하여 우라늄과 플루토늄을 뽑아내어 다시 핵발전소에 사용하려고 하는데 영국, 프랑스, 일본 등 일부국가에서는 실시한다. 하지만 재처리 과정에서 더 많은 핵폐기물이 나오고 하루에 외부로 방출되는 방사성물질이 핵발전소 1년간 방출되는 물질의 양과 맞먹는 등 오염과 위험성이 심각하다. 영국 재처리 공장 주변에서는 아이들의 이빨에서 플루토늄이 검출되기도 한다.
사용후핵연료에 들어있는 플루토늄-239는 백만분의 1g만으로 폐암을 일으킬 수 있는 극독성물질이며, 중저준위 폐기물은 맹독성인 코발트-60, 스트론튬-90, 세슘-137 등에 오염되어 있는데, 세슘-137은 지구상에서 가장 치명적인 독극물의 하나다.
방사능이 계속 나오는 핵폐기물을 보관하기 위해 콘크리트나 강철로 씌워 땅 속에 묻는 방식을 쓰는데, 이 경우 완전한 방수가 되지 않아서 방사성물질이 보관용기를 빠져나와 지하수를 따라 땅속으로 누출된다는 것이 밝혀졌다. 그래서 암염층, 화강암 지층, 우주공간, 빙하, 바다에 처분하는 방식들이 제안되고 있으나 누구도 안전성을 확신하지 못하고 있다.