Четыре десятилетия спустя после катастрофы на Чернобыльской АЭС ученые из Университета Лейбница в Ганновере и Центра Гельмгольца-Дрезден-Россендорф (HZDR) провели уникальное исследование радиоактивных микрочастиц ядерного топлива.
Анализ показал, что эти радиоактивные микрочастицы оказались гораздо химически более стабильными, чем считалось ранее.
Об этом пишет Phys.org.
Радиоактивные микрочастицы из Чернобыля сохраняют структуру даже через 40 лет после взрыва
В результате взрыва 1986 года из разрушенного реактора вылетело огромное количество высокорадиоактивных фрагментов пыли размером от 8 до 50 микрометров.
Они до сих пор загрязняют почву в зоне отчуждения и представляют высокую угрозу при вдыхании.
Физик и докторант Университета Лейбница Тобиас Вайсенборн объясняет, что выделяют три основных класса таких частиц:
— Во-первых, есть частицы, которые химически и физически все еще очень похожи на диоксид урана, который является ядерным топливом. Затем появляются частицы, которые частично или полностью покрыты или полностью сплавлены со слоем циркония.
Третья разновидность образовалась, когда во время аварии загорелся графитовый замедлитель, длившийся около 10 дней.
— В процессе топливо окислялось на разные оксиды урана. Это механически нестабильное соединение быстро образует легко разносимые ветром микроскопические частицы, — добавляет Вайсенборн.
Чтобы понять, почему частицы выветриваются с разной скоростью, исследователи изолировали шесть микрофрагментов из украинских образцов грунта и закрепили их на вольфрамовых электродах.
Образцы доставили в синхротронный центр в Гренобле (Франция), где доктор Кристоф Хенниг провел первое в истории структурное исследование такого типа.
— Сначала нам нужно было узнать, как исследовать структуру частиц. В конце концов, мы полностью вращали частицы в рентгеновском луче, сфокусированном до 100 микрометров – примерно толщины человеческого волоса. Мы измерили каждую частицу под 2000 разными углами, чтобы беспрепятственно зафиксировать все отражения, — рассказал Хенниг.
Эксперимент показал, что кристаллическая структура ядерного топлива в исследованных частицах осталась почти неизменной.
Они и дальше надежно содержат в себе продукты разделения, что является хорошей новостью для подземных вод и почв вокруг Чернобыля.
Впрочем, ученые предостерегают от преждевременных оптимистических выводов.
— Однако каждая частица имеет разную структуру, и в нашем эксперименте было исследовано только шесть таких частиц из двух разных мест. И даже если бы мы получили какие-то средние значения в определенный момент, мы все равно не смогли бы делать универсальные заявления по поводу рисков для здоровья в регионе, — подчеркнул Тобиас Вайсенборн.
Поэтому снимать ограничения или отменять зону отчуждения в Чернобыле в ближайшее время не планируется.
В настоящее время команда ученых продолжает исследование других радиоактивных фаз в остатках крушения.
