Au trecut 40 de ani de la cel mai grav dezastru nuclear din istorie, iar oamenii de știință au analizat particulele radioactive împrăștiate în urma exploziei de la Cernobîl pentru a vedea ce a mai rămas din combustibilul dispersat și în ce stare se află aceste particule.
Înțelegerea modului în care aceste granule chimice au rezistat zecilor de ani de expunere la intemperii și de degradare este valoroasă pentru evaluarea siguranței centralelor nucleare în viitor și pentru a stabili când ar putea fi sigură revenirea în zona Cernobîlului fără un costum de protecție.
Ceea ce s-a remarcat cel mai mult în urma analizei a fost structura „remarcabil de persistentă” a particulelor de praf radioactiv, care au demonstrat o stabilitate mult mai mare decât se aștepta, conform Science Alert.
Aceasta înseamnă că cea mai mare parte a materialului radioactiv rămâne închisă în interiorul acestora.
Cercetătorii care au realizat studiul, de la Universitatea Leibniz din Hanovra și de la Centrul Helmholtz din Dresda-Rossendorf (HZDR), Germania, și-au publicat rezultatele în revista Journal of Hazardous Materials.
Au fost analizate în total șase particule de combustibil, împărțite în trei categorii, în funcție de ceea ce li s-a întâmplat în timpul exploziei inițiale a reactorului. Unele, de exemplu, s-au topit și s-au îmbinat cu învelișul lor de zirconiu.
„Există trei clase ale acestor particule”, afirmă fizicianul Tobias Weissenborn, de la Universitatea Leibniz din Hanovra.
„În primul rând, există particule care sunt încă foarte asemănătoare, din punct de vedere chimic și fizic, cu combustibilul nuclear reprezentat de dioxidul de uraniu.
„Apoi, există particule învelite parțial sau complet în stratul lor de zirconiu ori fuzionate complet cu acesta. Al treilea tip de particule s-a format atunci când moderatorul de grafit a luat foc.”
Fiecare dintre aceste clase de particule a ajuns să aibă o compoziție chimică diferită, ceea ce poate influența modul în care se degradează. Particulele prelevate aveau dimensiuni de numai 8–50 de micrometri (astfel, cel puțin 20 ar încăpea într-un singur milimetru) și au fost colectate toate din interiorul Zonei de Excludere de la Cernobîl.
Pentru a examina aceste particule microscopice, a fost utilizată o tehnică numită analiză prin difracție, structura cristalină atomică fiind determinată pe baza modului în care razele X se reflectau în urma interacțiunii cu acestea.
„În cele din urmă, am rotit complet particulele într-un fascicul de raze X focalizat la 100 de micrometri – aproximativ grosimea unui fir de păr uman”, afirmă cristalograful Christoph Hennig, de la HZDR.
„Am măsurat fiecare particulă din 2.000 de unghiuri diferite pentru a surprinde toate reflexiile fără întreruperi.”
În cazul tuturor celor trei tipuri de particule, cercetătorii au descoperit că structura care conține combustibilul nuclear a rămas în mare parte intactă. Acest lucru sugerează că aceste particule de combustibil prezintă o stabilitate chimică mai mare decât se presupunea anterior.
Studiul le oferă oamenilor de știință și o imagine mai clară asupra modului în care sunt alcătuite aceste grupuri de particule – mai exact, asupra felului în care dezastrul și reacția chimică în lanț care a urmat au modificat compoziția cristalelor de combustibil.
„Rezultatele noastre demonstrează că particulele de combustibil de la Cernobîl acționează ca rezervoare remarcabil de persistente”, scriu cercetătorii în lucrarea publicată.
Cercetătorii consideră că acest lucru ar putea fi o veste bună: înseamnă că particulele ar putea elibera material radioactiv în mediu mai lent decât se presupunea anterior.
Deși întoarcerea nu este sigură, rezultatele ar putea ajuta oamenii de știință să evalueze mai bine riscurile pe termen lung pentru mediu.
Materialul radioactiv nu a dispărut, ceea ce înseamnă că aceste particule vor rămâne periculoase timp de zeci de ani. Inhalarea lor va continua să prezinte riscuri extrem de mari pentru sănătate, iar particulele ar putea fi ridicate de la sol de vânt, eroziune sau animalele care trec prin zonă.
Cercetătorii recunosc, de asemenea, că șase particule – toate provenite din două locații – reprezintă un eșantion redus. Evaluarea riscurilor actuale din Cernobîl va necesita seturi de date mai cuprinzătoare, colectate pe perioade mai lungi.
„Chiar dacă am obține anumite valori medii la un moment dat, tot nu am putea formula concluzii universale privind riscurile pentru sănătate în regiune”, afirmă Weissenborn.
„Chiar dacă particulele se degradează într-un mod în mare parte uniform, vor exista întotdeauna excepții, particule mai persistente, care vor elibera radionuclizi într-un moment ulterior.”