1999년 도카이 마을 방사능 사건은 1999년 9월 30일 일본 이바라키현 도카이 마을에서 발생한 비극적인 사건입니다. 이 사건은 주식회사 JCO가 운영하는 핵연료 가공 공장에서 발생한 사고 임계 사고로 인해 발생했습니다. 이 임계는 주변 지역에 영향을 미치는 방사성 물질의 방출을 야기했고, 지역 주민들 사이에 광범위한 공포와 우려를 야기했습니다.
도카이 마을 방사능 사고는 2011년 후쿠시마 다이이치 사고 이후 일본에서 일어난 최악의 원자력 사고입니다. 그것은 또한 일본과 전 세계의 원자력 시설의 안전에 대한 우려를 제기했던 핵 연료 처리 공장의 임계를 포함하는 첫 번째 사고였습니다.
핵연료 재처리 회사인 JCO가 도카이 마을에 건설한 핵연료 처리 시설에서 발생했습니다. 오오우치 히사시(1964년 ~ 1999년, 당시 35세)는 18회, 시노하라 마사토(1959년 ~ 2000년, 당시 39세)는 10회, 상사 요코카와 유타카(당시 54세)는 1-4회 회색에 피폭되었습니다. 그레이/시버트 1개는 과거 렘/레이드 유닛의 100배이며, 고이안 방사능 유출의 희생자인 Debair Peheira를 제외하고는 그레이 6개 이상의 피폭에서 살아남은 사람이 없습니다. 우치는 83일 만에, 시노하라는 211일 만에 사망했습니다. 사망자를 포함해 피폭자는 모두 667명에 달합니다. 두 사람만 죽은 것이 다행이었습니다.
18시버트가 얼마나 큰지 느낄 수 없는 분들을 위해, 정확히 1년에 1밀리시버트는 1밀리시버트였습니다. 1년 평균 자연방사선 피폭량은 세계적으로 2.4밀리시버트, 우리나라는 3.08밀리시버트로 일반인 기준에서 18밀리시버트라면 4~5000년 정도 순식간에 방사선을 받은 것으로 볼 수 있습니다. 또 다른 예로, 목성에서 220,000 킬로미터 밖에 떨어져 있지 않은 위성 테베는 시간당 약 7.5 시버의 노출이 있습니다.
문제의 과제는 핵연료주기개발기구(IAEA)의 고속 실험용 원자로 '조요'에 사용할 우라늄 연료를 가공하는 것 고농축 연료는 일반 원전의 연료 가공 시설과는 다른 '컨버전 테스트 빌딩'이라는 건물에서 만들어졌습니다.
원자력 발전의 연료로 사용되는 우라늄은 농축시설에서 핵분열하기 쉬운 우라늄-235의 비율을 높이기 위해 먼저 가공한 뒤 JCO 등 핵연료 가공시설에서 연료로 가공합니다. 문제의 경우 연료를 '우라닐 질산염'이라는 57kg 우라늄 용액에 가공해 납품하라는 지시였는데, 세 사람 모두 10년 이상의 경력을 갖고 있고 저농축 물질을 5% 미만으로 취급한 경험이 많았습니다.
처음에 JCO의 주요 업무는 경수로에 원자력을 사용하는 연료를 만드는 것인데, 이 경우 사용되는 우라늄의 농도는 3-4%입니다. 전환시험 엔진은 핵연료주기개발기구의 위탁을 받아 개발한 것이어서 JCO의 원래 작업과는 다릅니다. 오우치의 경우 전환 테스트 빌딩에서 일하는 것은 처음이었고, 임계점에 도달할 가능성은 전혀 듣지 못했습니다.
3년 만의 핵물질 처리에도 불구하고 근로자의 자격과 훈련을 제대로 갖추지 못한 채 정상적인 절차를 무시했습니다. 그 작업은 9월 10일에 시작해서 20일째였고, 마지막 단계에 있었습니다.
그 사고는 불순물 제거에서 시작되었습니다. 세 명의 작업자는 질산을 스테인리스 양동이에 넣고 농도 18.8%의 이산화우라늄 분말을 용해시킨 후 즉시 침전조에 용액을 부었습니다. 요코가와 씨는 여섯 번째 우라늄 용액을 부을 때 깔때기로 공정을 도왔고, 일곱 번째에는 공정을 대신 하겠다고 말한 오우치 씨를 대신했습니다. 그 후, 오우치는 우라늄 깔때기를 잡고 그 과정을 도왔습니다.
현재 양동이에는 사고가 없었습니다. JCO가 규정한 우라늄의 임계 한계치가 2.4kg, 양동이에 담긴 우라늄 질량이 2.3kg이었기 때문입니다. 하지만 작업자들은 이런 식으로 작업을 계속했고, 10시 35분에는 침전물 탱크 안의 우라늄 양이 16kg(7개의 양동이)에 이르러 임계 질량을 돌파했습니다. 원래 순수 우라늄-235라면 임계 질량이 약 22.8kg이었지만 수용액 상태였기 때문에 임계 질량보다 작은 질량에서도 핵분열이 가능했습니다.
그리고 나서 "중대한 사고"라고 불리는 통제되지 않은 핵 연쇄 반응이 나타났습니다 마을 한복판에 노심이 넓게 드러난 원자로가 갑자기 나타났습니다. 농도가 18% 안팎이어서 폭발 반응으로 이어지지는 않았지만, 작업장 전체가 단순히 방사선 마이크로파가 됐습니다.
조용하긴 했지만, 위험한 상황이 벌어졌음을 일반인들도 바로 알아차릴 수 있는 폭발보다 훨씬 더 끔찍하고 치명적인 일이 벌어졌습니다. 그것은 초보적인 더러운 폭탄에 불과했습니다. 사고 1분 뒤인 10시 36분쯤 현장에서 서쪽으로 1.7km 떨어진 나카 원자력연구소에서 시간당 6.3μSv/h(마이크로 시버트)의 중성자선량이 기록됐습니다.
체렌코프 현상은 파란 섬광을 일으켰습니다. 이를 목격한 근로자들은 곧바로 노출됐고, 공장에서는 감마선 경보가 울렸습니다. 폭발은 없었지만, 핵분열 부산물이 건물 안으로 퍼져나갔습니다.
경보가 울리자마자 다른 방에 있던 요코카와가 "도망쳐!"라고 외쳤고, 모두 즉시 방사선 통제 구역 밖으로 도망쳤습니다.하지만 불행하게도 직원들은 즉시 급성 방사선 노출 증상을 보이기 시작했습니다.
탱크에서 가장 가까운 오우치와 1m 거리에 있던 시노하라 씨는 곧바로 통증과 메스꺼움, 호흡 곤란 등의 증상을 보였고 요코카와 씨도 두통을 느끼기 시작했습니다. 중성자선과 감마선의 아주 짧은 노출로 오우치와 시노하라의 염색체는 산산조각이 났습니다.
오후 10시 43분, JCO는 도카이무라 소방서에 출동을 요청했고, 소방관들이 출동해 쓰러진 근로자들을 구조했습니다. 3분 뒤인 오후 10시 46분, 구급차가 시설에 도착해 인부 3명을 이송합니다. 하지만, 이것은 오히려 방사선 피폭 상황을 악화시켰습니다.
기자가 "우리 시설에서 중대 사고나 이런 일이 일어날 리가 없다"고 생각해 소방관들에게 방사능 누출에 대한 경고를 하지 않았기 때문입니다 방사능 준비 없이 뛰어든 소방관 3명은 자연스럽게 노출(30밀리시버트)됐고, 사고 10분 뒤 '작업자들이 파란 섬광을 봤다'는 신고가 올라오자 그제야 방사능 사고라는 사실이 드러났습니다.
그런데 놀랍게도 사고 발생 1시간 만인 11시 34분, 공장이 있는 이바라키현에 사고 신고가 접수됐습니다. 곧바로(오후 11시 35분) 천연자원안전대책과에 연락했고, 12시 30분이 돼서야 도카이무라는 방재 라디오 방송에서 "처리장 사고, 방사성 물질 누출, 평소보다 10배가량 많다. 그는 '집 밖으로 나가지 말라'고 통보했고, 시설에서 200m 이내에서 금지령을 내렸습니다.
또 2시간 30분 이상이 지나면 15시가 넘어서야 주민들이 대피를 시작합니다. 정확히는 350m 범위 내 주민들에 대한 대피 요청, 주변 도로의 교통 규제 등이 3km 이내에서는 금지됩니다. 사고가 난 지 4시간 반 만이었습니다.
핵연료 주기 개발 기구가 16시 40분쯤 중성자 선량률 측정을 시작한 뒤, 이바라키현은 22시 30분이 되어서야 반경 10km 이내 주민들에게 실내에 머물 것을 권고했습니다. 사고 반경 350m 이내에 40가구, 500m 이내에 100가구가 살고 주변 도로를 지나는 사람이 많은 점을 고려하면 공장과 현 공무원들은 사고 사실을 전혀 알지 못한 것으로 보입니다.
가장 많은 피폭을 당한 두 노동자인 오우치 히사시와 시노하라 마사토는 모두 1년도 채 되지 않아 매우 처참하게 사망해 일본에 충격을 주었습니다.
3명의 주요 희생자는 우선 시설에서 국립 미토 병원으로 이송된 후 보호복과 마스크를 착용한 관계자에 의해 헬리콥터로 지바현 방사선 연구소로 이송되었습니다.
당시 뉴스 영상을 보면 피해자들이 방의연에 도착했을 때 구급차에서 내린 오우치는 피해자가 아닌 것처럼 아주 잘 걷고 있었습니다.
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오우치가 눈에 띄는 것은 당시 우라늄 용액을 부은 깔때기를 들고 있을 때 가장 심하게 드러난 오른팔과 침샘이 빨갛게 부어오른 것뿐이었습니다.그 외에는 정상적으로 이야기를 하고 여러 가지 의문에서 회복되기를 기도하는 등 응급실에 있는 환자 같지는 전혀 보이지 않았습니다.
의료진에 따르면, 오우치는 세 가지 중 가장 심한 것에 노출되었음에도 불구하고 정신적으로 침착했다고 합니다. 간호사들의 회고에 따르면 오우치는 의료진에게 "잘 부탁드립니다"라고 인사한 뒤 "그런 방사선에 노출되면 백혈병 등의 질병에 걸리느냐"고 물었습니다 또 간호사의 질문에 "피곤하고 졸리다"고 말했고, 간호사들은 한 달 정도 지나면 퇴원할 것으로 예상했습니다.
그러나 오우치 히사시의 염색체는 이미 산산조각이 난 상태였습니다. 그것은 사고 직후에 그렇게 되었습니다.
10월 5일. 노출 6일째. 무균 치료과의 히라이 히사마루(47)는 오우치가 도쿄 대학 병원으로 이송된 다음 날 채취한 골수 세포 현미경 사진을 받았습니다. 히라이는 그 중 하나를 들여다보며 내 눈을 의심했습니다.
현미경으로 확대된 골수세포의 염색체에 스탬프를 찍어 놓았어야 했습니다. 하지만 사진 속에 있는 것은 흩어져 있는 검은 물질이었습니다. 그 모양은 히라이가 지금까지 보아온 인간의 염색체와는 전혀 다른 것이었습니다.
염색체는 모든 유전 정보가 모여 있는 삶의 청사진과 같습니다. 보통 23쌍으로 구성되며 1번부터 22번에 이르는 상염색체, 여성의 경우 X, 남성의 경우 Y 등 성염색체가 숫자로 정해지기 때문에 순서에 따라 배열할 수 있습니다. 하지만, 어떤 염색체가 오우치의 염색체의 숫자인지 식별하는 것은 어려웠습니다. 저는 그것을 순서대로 정리할 수도 없었습니다. 어떤 것들은 절단되어 다른 염색체에 달라붙었습니다.
염색체가 흩어져 있다는 사실은 그들이 미래에 새로운 세포를 만들 수 없다는 것을 의미했습니다.
노출 순간, 오우치의 몸은 설계도를 잃어버렸습니다.
혈액 전문 의사가 된 지 20년 후, 히라이는 많은 질병을 치료했고 그 과정에서 다양한 염색체를 보았습니다. 지금까지는 '이상' 문제가 있더라도 염색체가 어떤 이상을 일으키는지 추정이 가능했습니다. 하지만, 오우치의 경우, 어떤 염색체가 위치하고 있는지조차 알아낼 수 없었습니다. 수십 년간 쌓아온 히라이의 지식과 경험을 훨씬 뛰어넘는 상황이 눈앞에 닥친 것입니다.
그의 가족 의사 중 한 명인 히라이 히사마루는 오우치 히사시의 혈액 샘플에서 염색체가 부러지는 것을 보고 충격을 받았습니다. 당시 20년간 혈액종양내과 전문의였던 히라이는 이미 오우치 히사시와 시노하라 마사토의 고통스러운 최후를 예상했다고 합니다. 오우치 히사시의 혈액 샘플에서 한 쌍의 성염색체나 22쌍의 자가염색체는 발견되지 않았습니다. 긁히고 부딪히고 손상된 염색체는 완전한 유전자 복원 기술이 개발되기 전까지는 절대 치유될 수 없습니다.
염색체에는 모든 유전 정보가 담겨 있는데, 위에서 말한 것처럼 가장 기본적인 단위와 생명체의 서열로 나누어야 제 기능을 할 수 있는데, 이들은 모두 박살이 나 더 이상 생명체로서의 기능을 할 수 없게 되었습니다.
기본 부대마저 크게 손상된 상황에서 오우치 뿐만 아니라 함께 있던 시노하라도 이미 사망했습니다. 주치의 마에카와 가즈히코(당시 경력 30년)를 중심으로 당시 아시아 최고의 병원인 도쿄대병원 전 부서 의료진이 파견됐지만 두 사람은 구하지 못했습니다.
18시에는 방사선 피폭의 희망이 없었고, 결국 첫 입원 당시에는 피해가 약했고, 의료진이 '치료가 가능한가'라고 생각했던 상태와 달리 급속도로 악화됐습니다. 노출 이틀 만에 소변량 감소와 혈중 산소 농도 감소로 산소 흡입 치료가 시작되고 배가 붓는 등 상황이 심각해지기 시작했습니다.
처음에는 세포 분열에 가장 활발하게 활동하는 혈액 속의 백혈구가 가장 먼저 전멸했습니다. 특히 백혈구의 일종인 림프구는 사고 직후 급격히 감소했고, 특히 항체를 생산하는 B세포가 속한 림프구는 거의 없어 면역력이 떨어진 상태였습니다. 즉, 에이즈 환자와 같은 상태에서는 기회주의적 감염에 노출되기 쉬운데, 이는 매우 위험합니다.
이 때문에 Ouchi는 멸균실에 입원해야 했고, 여러 기회성 감염균에 대한 실시간 중합효소 연쇄반응(Real-Time PCR). qPCR)을 시스템을 이용하여 실시간으로 검사했고, 결국 심각한 백혈병이 발생했습니다. 게다가, 혈소판도 감소했고, 노출 첫 주에 혈소판을 수혈해야 했습니다.
다음으로, 세포 분열에 적극적인 피부는 더 이상 세포를 재생시키지 않고 "자멸"을 일으키고 벗겨지기 시작합니다. 의료용 테이프를 붙였다 떼면 피부가 함께 찢어지거나, 수건으로 발을 닦는 수준에서 피부가 손상됐다가 나중에 손톱을 모두 떼어냈습니다.
이 패턴은 노출도가 가장 높았던 오른손부터 순차적으로 진행됐고, 몸을 덮고 외부로부터 보호하는 표피가 사라지면서 점차 극심한 통증을 겪었습니다. 의료용 테이프와 의료 장비를 제거한 곳에서 피부가 떨어지기 시작한 당시 의료 기록에는 오우치 히사시가 만든 인내의 한계를 넘어선 독백의 수준이 기록되어 있습니다. 읽는 것만으로도 환자의 극심한 고통이 느껴집니다.
일본 정부와 JCO Co. Ltd는 그들의 사건 처리에 대해 심한 비난을 받았습니다. 정부는 대응이 더디고 투명성이 떨어진다는 비판을 받았고 JCO는 안전문화가 열악하고 직원 교육이 미흡하다는 비판을 받았습니다.
이 사건에 대응하여, 일본 정부는 더 엄격한 안전 기준과 근로자 훈련 개선을 포함한 새로운 원자력 시설 운영 규정을 도입했습니다. 제이코사. Ltd는 벌금을 물었고 운영 허가는 취소되었습니다.
결론적으로, 1999년 도카이 마을 방사능 사건은 일본과 전 세계 원자력 산업에 중대한 영향을 미친 비극적인 사건이었습니다. 그 사건은 원자력 시설에서의 안전의 중요성을 강조했고 규제와 안전 기준의 변화로 이어졌습니다. 이 사건에서 얻은 교훈은 원자력 시설의 안전을 개선하고 미래에 유사한 사고가 발생할 위험을 줄이는 데 도움이 되었습니다.
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