검증된 다양한 중성자 기술

방사선은 어디든 존재한다. 우리가 일상적으로 느끼는 밝은 빛, 따뜻한 열, 여름철 강하게 내리쬐는 햇볕도 가시광선, 적외선, 자외선으로 구분되는 일종의 방사선이다. 스마트폰 같은 전자기기나 통신에 사용되는 전자파도 사실 방사선에 해당한다. 이들은 물질 내 이온을 만들지 않아 ‘비전리 방사선’이라 불린다.

이와 달리 엑스선이나 감마선 등은 물질 내 이온을 만들기 때문에 전리 방사선이라 불린다. 의료 분야에서는 엑스선촬영, 컴퓨터단층촬영(CT), 양전자단층촬영(PET)이나 감마나이프 수술 등에 이용하며 산업 분야에서는 물질이나 화물 내부의 비파괴 검사 용도로 사용한다.

전리 방사선 중 에너지가 가장 큰 중성자는 일상생활 주변보다는 주로 원자로에서 활용된다. 동위원소 생산, 중성자 영상을 통한 비파괴 검사, 다양한 물질 연구 등에 활용하는데, 연구용 원자로 내부로 물질을 반입하는 방식으로 진행한다. 해외에서는 연구용 원자로에서 발생하는 중성자를 이용해 암 환자를 치료하기도 한다. 그러나 최근 소형 가속기 등을 이용한 중성자 생산이 가능해지면서 병원이나 산업 현장에서 직접 중성자를 만들어 활용하려는 노력이 진행 중이다. 유럽에서는 중성자 기초과학 분야에서도 원자로와 병행해 여러 중성자 생산기술 활용을 추진 중이다.

이미 우리 일상 속에서 안전하게 사용돼 온 엑스선, 감마선처럼 원자로에서 검증된 다양한 중성자 기술이 우리 생활 더 가까이 다가오고 있다.

이동원 한국원자력연구원 핵물리응용연구부장