원자력발전에 사용한 핵연료(사용후핵연료)는 높은 열과 방사능을 가지고 있다. 원자로 안에서 핵분열을 마치면 외형상 변화는 없지만, 무수히 많은 핵종이 생성된다. 방사능 세기가 처음의 반으로 줄어드는 데 걸리는 시간인 반감기 300년을 기준으로, 독성이 강하고 반감기가 300년 이상인 핵종은 넵투늄(Np), 아메리슘(Am) 등이 있고, 열 발생은 많지만 반감기가 300년 이하인 세슘(Cs), 스트론튬(Sr) 등이 발생한다.

사용후핵연료는 고준위방사성폐기물에 해당한다. 고준위방폐물은 열발생률이 2kW/㎥ 이상이며 반감기 20년 이상의 알파선을 방출하는 핵종으로 방사능 농도가 4,000Bq(베크렐)/g 이상인 방폐물을 말한다.

사용후핵연료의 중간저장시설, 최종 처분시설이 없는 우리나라는 현재 사용후핵연료를 원자력발전소 내에 임시저장하고 있다. 사용후핵연료에서 나오는 방사선은 인공방사선에 속한다. 인간이 인위적으로 발생시킨 인공방사선이란 우주 안 지구에 사는 우리가 지금도 영향을 받는 자연방사선과 대비되는 개념이다.

세슘의 동위원소 중 하나인 세슘-137은 베타선을 방출하며 바륨-137m으로 전환됐다가 안정상태의 바륨-137로 바뀌며 감마선을 방출한다. 모든 생명체에 들어있는, 자연에 존재하는 칼륨-40 역시 감마선을 방출한다.

세슘-137이 인공방사성핵종이어서 세슘-137에서 나오는 감마선이 천연방사성핵종인 칼륨-40에서 나오는 감마선보다 더 위험하다고 볼 수는 없다. ‘방사능 팩트체크’(조건우, 박세용 저)에 따르면, 세슘-137에서 나오는 감마선 1개의 에너지는 0.662MeV(메가전자볼트), 칼륨-40에서 나오는 감마선 1개의 에너지는 1.46MeV다.

조건우 국제방사선방호위원회(ICRP) 위원은 ‘방사능 팩트체크’에서 “건강에 영향을 미치는지 여부는 방사선으로부터 받은 ‘에너지의 총량’이 결정한다”고 이야기했다. 이를 다르게 표현하면 인공방사선이든 자연방사선이든 같은 방사선량을 받는 경우, 위험도는 동일하다.

한국원자력안전기술원에 따르면, 우리나라 1인당 연평균 자연방사선 피폭선량은 3.075mSv(밀리시버트)다. 지각을 구성하는 천연방사성핵종(우라늄·토륨 계열 등)에서 나오는 지각방사선과 태양 또는 외계에서 발생하는 우주방사선으로부터 1.295mSv/년, 그리고 공기 중 라돈 등 흡입, 음식물 중 방사선 섭취 등으로 1.78mSv/년의 영향을 받는다.

반면 일반인의 연간 허용 방사선량(유효선량)은 1mSv다. 이는 자연방사선, 진료를 받을 때의 의료방사선, 직업상 피폭을 제외한 상황에서의 기준이다.

한국원자력안전기술원이 2020년 12월 발간한 ‘2020년 원자력이용시설 주변 방사선 환경 조사 및 평가보고서’에선 원전을 운영하는 한국수력원자력과 중·저준위방폐물 처분시설을 운영하는 한국원자력환경공단의 조사 결과를 바탕으로 원전과 중·저준위방폐물 처분시설 주변 주민피폭선량을 평가했다.

이 보고서에선 2020년 원전에서 배출되는 액체·기체 상태의 방사성 물질에 의해 주민이 받는 피폭선량을 원자력안전위원회가 고시한 유효선량 기준치(0.25mSv/년), 갑상선 등가선량 기준치(0.75mSv/년)와 비교했을 때 “원전 주변 주민이 받는 피폭방사선량은 호기별 및 부지별 기준을 모두 만족하였음을 확인했다”고 밝혔다.

이는 기준치와 비교했을 때 실제 주민이 받는 피폭선량이 낮게 유지되고 있음을 의미한다.