삼중수소

삼중수소는 수소의 방사성 동위원소로, 원자핵은 양성자와 중성자 두 개로 이루어져있다. 일반 수소는 양성자 한 개로만 원자핵이 이루어져 있다. 즉 삼중수소는 일반 수소에 비해 3배 더 무겁다. 삼중 수소는 대기권 등에서 자연적으로 만들어지며, 원자력 발전소에서 인공적으로 만들어지기도 한다. 삼중 수소에 있는 두 개의 중성자때문에 삼중수소는 방사성 성질을 갖는다. 반감기는 12.7 년이다. 방사성 붕괴로 인해 삼중수소는 헬륨으로 변환된다. 이 과정에서 베타선, 즉 우리가 흔히 알고 있는 전자가 방출이 된다. 
 
이러한 방사성 특성을 이용하여 삼중수소는 비상등에서 많이 사용된다. 극장등에서 밧데리나 외부 전기가 없는, 즉 정전이 된 상황에서도 환하게 불을 켜 놓기 위함 때문이다. 원리는 비교적 간단하다. 삼중수소가 핵붕괴하면서 나오는 전자가 형광물질인 인(燐)과 충돌하면서 빛이 나오는 현상이다. 물론, 삼중수소는 유리관등에 밀봉이 되어있으며, 유리관 안쪽 벽에 형광 물질이 발라져 있다.공기중에서 베타선의 진행 거리는 6 mm정도에 불과하다. 때문에 일반적으로 이러한 비상등이 방사능 위험을 일으키지는 않는다. 삼중수소가 체내에 들어왔을 때 위험하지, 외부에서 체내로 들어오기는 힘들기 때문이다. 비상등 사인에 일반적으로 15개의 유리관에 나눠져  25큐리 (2.5 mg 밀리그램)이 들어있다고 한다.  
 
비상등 삼중수소 유리관 전부가 깨져서 전부 호흡된 경우를 가정하면, 이 정도의 삼중수소의 양은 인체에 유해한 치사량 수준이나, 산소처럼 폐를 통해 혈관으로 쉽게 들어가지는 않는다고 한다. 다시 말해, 우리가 호흡을 할 때, 공기의 70프로인 질소는 폐에 들어왔다가 다시 내뱉는 것처럼, 삼중 수소도 비슷한 경우라고 한다. 물론, 즉시 대피하여야 할 것이다. 

Tritium EXIT signs

바닷물에 삼중수소는 일반 수소에 비해 10^{-18} 만큼 있다고 한다. 즉 수소 원자가 100경 (100,0000,0000,0000,0000)개  있을때 삼중수소가 하나 있는 꼴이다. 지구 총 바닷물 총 양은 1.35x10^{21} 킬로그램이라고 한다. 그러면 지구 바닷물에 삼중수소 총 양은 1350 kg 이 있는 셈이다. 
 
후쿠시마 원자력 발전소에서 보관 중인 오염수에 있는 삼중 수소의 양이 총 10그램 (0.01 kg) 정도라고 한다. 즉 이정도의 삼중수소를 바다에 한꺼번에  방류를 해도, 자연적으로 존재하고 있는 삼중수소의 양에 비하면 0.0007%에 불과할 뿐이다. 즉 인체나 바다에 끼칠 영향은 없다고 봐도 무관하다고 본다. 도쿄 전력에 따르면 해마다 0.06그림을 해마다 내보낸다고 한다. 또한 12년이라는 자연 반감기가 있어서 곧 없어질 양이다. 

더 한 가지 중요한 사실은 바닷물 자체가 방사성 물질이라는 점이다. 삼중 수소 이외에도 칼륨 , 우라늄, 탄소 등등 방사성 물질이 훨씬 더 많을 것이다. 이에 대해서는 그 비율을  더 조사해보겠지만, 따라서 후쿠시마 오염수에 들어있는 삼중 수소가 자연생태계에 영향을 주지 않을 것이라고 생각한다.