Како су сићушне честице нуклеарног горива из Чернобиља остале нетакнуте и после 40 година

Прошло је 40 година од најтеже нуклеарне катастрофе у историји, а научници и даље истражују последице експлозије у Чернобиљској нуклеарној електрани. Анализом радиоактивних честица које су током несреће избачене из реактора, истраживачи су покушали да утврде колико се нуклеарног горива очувало и у каквом се стању оно налази после четири деценије изложености атмосферским утицајима и радиоактивном распаду.

Сазнања о томе како су ове честице поднеле вишедеценијско излагање околини важна су за процену дугорочних ризика по животну средину, али и за боље разумевање безбедности нуклеарних електрана у будућности. Истраживање би могло да помогне научницима и да прецизније процене када би повратак на подручје Чернобиља без заштитног одела могао да буде безбедан.

Највише их је изненадила изузетна постојаност структуре радиоактивних честица, која се показала знатно стабилнијом него што се раније претпостављало. То указује на то да је највећи део радиоактивног материјала и даље заробљен унутар честица, уместо да се ослободи у околину.

Резултате истраживања објавили су научници са Универзитета „Лајбниц“ у Хановеру и Центра „Хелмхолц“ у Дрездену и Росендорфу, у Немачкој.

Три врсте честица насталих током нуклеарне катастрофе

Истраживачи су анализирали шест честица нуклеарног горива, које су разврстали у три категорије, у зависности од тога шта им се догодило током експлозије реактора.

„Постоје три класе ових честица“, објашњава физичар Тобијас Вајсенборн са Универзитета „Лајбниц“ у Хановеру.

„Прво, ту су честице које су по хемијским и физичким својствима и даље веома сличне нуклеарном гориву, уранијум-диоксиду", додаје.

Друга категорија обухвата честице које су делимично или потпуно обавијене слојем цирконијума или су се са њим у потпуности стопиле. Трећа врста настала је када се графитни модератор, материјал који се користи за успоравање неутрона у реактору, запалио током несреће.

Свака од ових категорија има другачији хемијски састав, што може да утиче на начин и брзину разградње честица.

Анализиране честице биле су величине од свега осам до 50 микрометара. То значи да би најмање 20 таквих честица могло да стане у један милиметар. Све су прикупљене унутар Чернобиљске зоне искључења.

Да би испитали њихову унутрашњу структуру, научници су применили методу дифракционе анализе. На основу начина на који се рендгенски зраци одбијају од материјала, утврдили су распоред атома у кристалној структури честица.

„На крају смо честице у потпуности ротирали у рендгенском снопу фокусираном на пречник од 100 микрометара – што је приближно дебљина људске власи“, објашњава кристалограф Кристоф Хениг из Центра „Хелмхолц“ у Дрездену и Росендорфу.

„Сваку честицу смо измерили из 2.000 различитих углова како бисмо обухватили све рефлексије", рекао је Хениг.

Резултати су показали да је код све три врсте честица структура у којој се налази нуклеарно гориво у великој мери остала очувана. То указује на већу хемијску стабилност ових честица него што се раније претпостављало.

Истраживање је научницима пружило и бољи увид у начин на који су честице састављене, односно у то како су експлозија и накнадне хемијске реакције промениле састав кристала нуклеарног горива.

„Наши резултати показују да честице нуклеарног горива из Чернобиља представљају изузетно постојана складишта радиоактивног материјала“, наводе истраживачи у научном раду.

Према њиховом тумачењу, оваква постојаност могла би да буде повољна са становишта загађења животне средине, јер значи да честице можда ослобађају радиоактивни материјал спорије него што се раније претпостављало.

Међутим, то не значи да је повратак на подручје Чернобиља безбедан. Налази би могли да помогну у прецизнијој процени дугорочних ризика, али не представљају доказ да је опасност прошла.

Радиоактивне честице остају опасне деценијама

Постојаност честица има и другу страну: радиоактивни материјал није нестао, већ се и даље налази у њима. Због тога ће оне представљати опасност још деценијама.

Удисање ових честица и даље може да буде изузетно опасно по здравље. Осим тога, честице које се налазе у земљишту могу поново да доспеју у ваздух услед ветра, ерозије или кретања животиња.

Истраживачи, међутим, упозоравају да њихов рад има и ограничења. Анализирано је свега шест честица, прикупљених на две локације, што је премали узорак за доношење општих закључака о тренутном нивоу ризика у целој Чернобиљској зони искључења.

За поузданију процену потребно је прикупити знатно више података и пратити стање током дужег временског периода.

„Чак и када бисмо у неком тренутку добили одређене просечне вредности, и даље не бисмо могли да доносимо универзалне закључке о ризицима по здравље у том подручју“, каже Вајсенборн.

Он додаје да би, чак и у случају да се честице углавном разграђују на сличан начин, увек могло да буде изузетака – постојанијих честица које ће радионуклиде ослобађати тек у каснијем периоду.

Истраживање је објављено у часопису Journal of Hazardous Materials.