Неожиданная прочность опасной пыли
Ученые из Ганноверского университета имени Лейбница и центра Дрезден-Россендорф исследовали образцы так называемых "горячих частиц" размером 8–50 микрометров, отобранных из украинской почвы. Хотя эти крошечные обломки до сих пор обладают высокой радиоактивностью, их кристаллическая структура почти не претерпела изменений за сорок лет, о чем исследователи сообщили в журнале Journal of Hazardous Materials, пишет Phys.
Ученые разделили найденные обломки на три отдельные группы:
- Первая категория по химическим и физическим свойствам напоминает первичное ядерное топливо в виде диоксида урана.
- Второй тип образовался во время резкого скачка температуры в реакторе, когда расплавленное топливо прочно соединилось с защитным слоем металлического циркония.
- Третью группу образовал пожар графитового замедлителя, который длился десять дней и привел к образованию нестабильных соединений оксидов урана.
Чтобы выяснить состояние материалов, физики поместили частицы на вольфрамовые электроды и отправили на исследовательскую станцию во французский город Гренобль. Там образцы просканировали сфокусированным рентгеновским лучом толщиной примерно 100 микрометров.
Сначала нам пришлось найти способ анализа структуры частиц, поэтому мы полностью вращали их в рентгеновском луче и измеряли с 2000 различных углов,
– прокомментировал сотрудник научного центра Дрезден-Россендорф Кристоф Хенниг.
Сохранение кристаллической решетки означает, что обломки продолжают надежно удерживать радионуклиды внутри, что замедляет их проникновение в почву и воду. Хотя это хорошая новость для самой почвы и воды, в то же время это означает, что остатки аварии химически более стабильны и долговечны.
Частицы удерживают в себе продукты деления, хотя ученые отмечают, что в природе всегда встречаются аномальные обломки, которые могут выбросить накопленную радиацию позже. По этой причине отмена ограничений в Чернобыльской зоне отчуждения пока невозможна, а физики уже проводят новые эксперименты по изучению тяжелых трансурановых элементов.
"У каждой частицы разная структура, – отмечают авторы работы. – В нашем эксперименте были исследованы лишь шесть таких частиц из двух разных мест". Чтобы сделать более общие выводы о стабильности чернобыльских частиц, нужно было бы собрать образцы из гораздо большего числа мест и исследовать гораздо больше частиц. "И даже если бы мы получили какие-то средние значения в определенный момент, мы все равно не смогли бы делать универсальные заявления о рисках для здоровья в регионе, – добавляют они. – Потому что даже если частицы распадаются в целом однородно, всегда будут выбросы, более устойчивые частицы, которые будут высвобождать радионуклиды позже".
Авторы исследования уже проводят дальнейшие эксперименты с высокорадиоактивными трансурановыми фазами в остатках катастрофы.