영국에서 해체 중인 원자력 발전소의 방사성 물질을 무한에 가까운 전력원을 만드는 프로젝트가 진행 중이다.

영국 브리스톨대학(University of Bristol) 과학자들은 방사성 동위 원소 인 ‘탄소-14’를 글로스터셔 (Gloucestershire)의 버클리(Berkeley) 발전소 폐기물에서 추출했다. 이는 2016년 원자력 배터리를 생산하는 프로젝트의 일환이다.

앞서 연구원들이 방사성 물질에 근접할 때 전류를 생성할 수 있는 다이아몬드 유형을 만들었다. 전문가들은 이제 탄소 -14의 고유한 사용이 잠재적으로 ‘거의 무한한’ 전력을 공급하면서도 깨끗한 전력 생성을 촉진할 수 있다고 말한다.

브리스톨대 연구는 ‘강한 방사능 환경에서 첨단 자체 전원 센서 장치(Advanced Self-Powered sensor units in Intense Radiation Environments)’라는 프로젝트의 일부로 수행되고 있다.

연구를 이끌고 있는 톰 스캇(Tom Scott) 교수는 원자력 기반 배터리는 전통적인 형태의 전력이 부족한 극한 환경에서 작동할 때 매우 도움이 될 수 있다고 말했다. 미래에 위성에 전력을 공급하는 것도 가능하다는 설명이다.

스캇은 “지난 몇 년간 방사성 붕괴로부터 에너지를 수확하는 초 저전력 센서를 개발해 왔다. 이 프로젝트는 현재 상당히 발전된 단계에 있으며 화산 꼭대기와 같이 극한의 장소에서 센서의 배터리를 테스트했다”고 말했다.

영국 최초로 해체된 상용 핵 발전소인 버클리 스테이션은 1989년에 문을 닫았다. 휴면 핵 폐기물을 제거하기 위한 작업이 이번 달에 시작됐지만 인간이 원자로 중심에 발을 디디는 것은 2074년까지 안전하지 않다고 BBC는 보도했다. 이 지역의 두 번째 원자력 발전소 올드버리(Oldbury) 스테이션은 2012년에 폐쇄돼 해체 과정에 있다.

‘다이아몬드 배터리’에 대한 팀의 초기 연구는 ‘니켈-63’을 방사선 소스로 사용했지만 보다 효율적인 것으로 간주된 ‘탄소-14’로 관심을 돌렸다. 연구원들은 탄소-14가 원자력 발전소의 반응을 유지하는 데 사용되는 흑연 블록의 표면에 집중돼 있음을 발견했다. 이를 추출한 후, 탄소-14를 다이아몬드에 넣을 수 있으며, 이는 방사선을 가둠으로써 인간을 보호한다.

브리스톨 화학대학 닐 폭스(Neil Fox)는 “탄소 -14는 단단한 물질에 빠르게 흡수되는 단거리 방사선을 방출하기 때문에 소스로 선택됐다”며 “이것을 맨 피부로 접촉하는 것이 위험하지만, 다이아몬드 안에 안전하게 고정되면 단거리 방사선이 탈출할 수 없다. 사실, 다이아몬드는 사람에게 알려진 가장 단단한 물질로…많은 보호를 제공한다”고 말했다.

스캇은 “다이아몬드 안에 방사성 물질을 캡슐화 함으로써 장기적인 핵 폐기물 문제를 원자력 배터리와 장기 청정 에너지 공급으로 바꾼다”고 덧붙였다.

해체 과정도 더 쉬워 질 수 있다.

연구팀의 목표는 다이아몬드 배터리에 사용하기 위해 흑연 블록에서 탄소 -14 동위원소를 추출하는 공장을 사우스웨스트 지역 발전소 중 하나에 마련하는 것이다. 이 과정에서 남은 방사능을 감소시켜 보다 쉽고 안전하게 폐 원전을 관리 할 수 있다.

스캇은 “영국의 원자력 발전소 대부분이 향후 10~15년 안에 후면으로 전환될 예정이다. 많은 양의 재료를 재활용해 많은 전력을 생산할 수 있다”고 말했다.

영국은 최대 9만5,000톤의 흑연 블록을 보유하고 있다.