원안위 “북핵실험 핵심증거 ‘제논’ 공기중 검출 실패”

원자력안전위원회는 6차 북한 핵실험 관련 정보를 확인하기 위해 육상, 해상, 공중에서 공기 시료를 모아 분석한 결과 제논을 비롯한 방사성 핵종이 검출되지 않았다고 밝혔다.

원자력안전위와 한국원자력안전기술원(KINS)은 핵실험 당일인 3일 오후 8시 40분부터 이동식 장비를 이용해 세슘, 바륨 등 입자성 핵종 포집을 시작했다. 4일 낮부터는 해상에서 이동식 장비를 이용해 방사성 제논(Xe) 포집에 착수했다.

이번 시료 분석은 3일 이뤄진 북한의 6차 핵실험에 대한 기초 데이터를 수집하기 위한 것이었다. 원소번호가 54인 제논은 평상시에 공기 중에 미량이 존재하는 불활성 기체로, 동위원소의 원자량은 124∼136으로 다양하다. 이 중 원자량 125, 127, 133, 135인 네 종류의 제논 동위원소는 자연상태에서 발견되지 않으므로, 이런 인공동위원소들이 탐지되면 핵실험이 있었다는 증거가 된다.

핵실험 후 공기 중 제논 동위원소들의 구성 비율을 분석하는 데 성공하면 구체적인 핵폭탄 제조 방식이나 기술에 관한 정보를 얻을 수 있다. 우라늄·플루토늄 등 어떤 원료를 썼는지, 단순 원자폭탄(핵분열탄), 증폭핵분열탄·수소폭탄(열핵폭탄) 등 종류, 폭발 당시의 효율 등이 이런 정보에 해당한다.

그러나 핵실험으로 나오는 방사성 제논은 반감기가 짧은데다 불활성 기체여서 포집하기가 까다로워 유용한 정보가 나오는 사례가 거의 없다.

원안위와 KINS는 과거 5차례 북한 핵실험 후에도 방사성 제논 포집을 시도했으나, 유용한 정보를 얻지는 못했다. 1∼3차, 5차 핵실험에서는 국내에서 방사성 제논이 검출되지 않았으며, 4차 핵실험에서는 한 종의 동위원소가 탐지됐으나 양이 너무 적어 유의미한 분석결과가 나오지는 않았다. 원자력안전위는 공기 시료를 추가로 모아 방사성 핵종이 있는지 재확인할 예정이다.