Mokslininkai, tyrinėjantys Černobylio liekanas, aptiko radioaktyviųjų mikrodalelių, kurios išliko struktūriškai nepakitusios beveik 40 metų po sprogimo. Šios 8–50 mikrometrų dalelės daugiausia sudarytos iš urano dioksido, o cirkoniu turtingi apvalkalai arba metalinės matricos padeda jas išsaugoti. Jų išlikimas rodo, kad jos mažai veikiamos atmosferos poveikio ir tebekelia pavojų, nes gali pasklisti ore. Šis atradimas apsunkina valymo darbus ir kelia dar aštresnį klausimą: kiek taršos vis dar slypi aplinkoje?
Ką atskleidė Černobylio mikrodalelių tyrimas
Naujausioje Leibnico Hanoverio universiteto ir HZDR mokslininkų analizėje ištirtos šešios radioaktyviosios mikrodalelės, surinktos dviejose vietovėse netoli Černobylio; kiekvienos jų dydis siekė maždaug 8–50 mikrometrų.
Prancūzijoje atlikta sinchrotroninė rentgeno spindulių difrakcija parodė, kad dalelės išsaugojo kristalinę struktūrą, būdingą reaktoriaus kurui. Jų sudėtis ir fizikinės savybės atitiko urano dioksidą, o tai rodo, kad nuo jų išsiskyrimo jos pakito nedaug.
Kai kurias daleles dengė cirkonio turtinga medžiaga arba jos buvo susilydžiusios su aplinkiniu metalu, o kitose buvo grafito degimo metu susidariusios medžiagos.
Tyrimas atskleidė netikėtą struktūros išlikimą ir patvirtino, kad šios mikroskopinės liekanos tebėra radioaktyviosios.
Kodėl mikrodalelės išliko 40 metų
Mikrodalelės išliko keturis dešimtmečius daugiausia dėl savo mineralinės ir cheminės formos, kuri po reaktoriaus sprogimo užtikrino neįprastą stabilumą. Jų branduoliai išsaugojo į urano dioksido panašią kristalinę gardelę – struktūrą, iš prigimties atsparią greitam pakitimui.
Kai kurias daleles papildomai dengė cirkonis arba jos buvo įterptos į susilydžiusį metalą, todėl jų sąlytis su oru ir drėgme buvo ribotas. Kitose buvo grafito moderatoriaus medžiagos, sudariusios kompozitines struktūras, kurios lėtino irimą.
Kadangi šios dalelės išliko kompaktiškos, mikrometro dydžio, radionuklidai nebuvo lengvai išsklaidomi. Šis ugniai atsparios sudėties, kapsuliavimo ir riboto dūlėjimo derinys padėjo ilgainiui išsaugoti jų struktūrą ir radioaktyvumą.
Kaip mokslininkai išbandė mikrodaleles
Siekdami išsiaiškinti, kodėl dalelės liko nepažeistos, tyrėjai surinko šešias radioaktyviąsias mikrodaleles iš dviejų vietovių ir ištyrė jas Prancūzijoje, naudodami sinchrotroninę rentgeno spindulių difrakciją.
Vos 8–50 mikrometrų skersmens dalelės buvo paruoštos didelės skiriamosios gebos analizei, kad būtų galima nustatyti jų kristalines fazes ir elementų sąsajas. Difrakcijos modeliai buvo palyginti su etaloninėmis medžiagomis, siekiant išsiaiškinti, ar medžiaga išsaugojo pirminę reaktoriaus kuro kristalinę gardelę.
Papildomi mikroskopiniai tyrimai ir sudėties patikros padėjo atskirti uranu turtingus branduolius nuo cirkonio dangų, susilydžiusio metalo ir grafito kilmės fragmentų. Taikant šį metodą, komandai pavyko atkurti susidarymo istoriją nesunaikinant mėginių.
Ką tai reiškia sveikatai ir valymui
Šios šešios dalelės yra svarbios, nes jų patvarumas keičia taršos vertinimą: mikroskopiniai fragmentai, išlaikantys reaktoriaus kuro kristalinę struktūrą, gali ilgai išlikti labai radioaktyvūs, būti vėjo nešiojami ir įkvepiami net praėjus daug laiko po pirminio išmetimo.
Vertinant poveikį sveikatai, tai reiškia, kad dozės įverčiai negali būti grindžiami vien dirvožemio ar aplinkos radiacijos matavimais; būtina atsižvelgti į dalelių elgseną.
Valant teritoriją, tai reiškia, kad šalinimo strategijos turėtų būti nukreiptos į atskiras didelio aktyvumo daleles, o ne vien į paviršinę taršą.
Vis dėlto įrodymų bazė siaura ir paremta nedideliu mėginių skaičiumi, todėl prieš apibendrinant riziką ar tobulinant nukenksminimo protokolus visoje draudžiamojoje zonoje būtina atlikti platesnius tyrimus.
Kodėl Černobylio saugumas tebėra susirūpinimą keliantis klausimas
Saugumo problemos Černobylyje neapsiriboja atskirų mikrodalelių elgsena, nes šioje vietovėje tebėra pavojus, kad įvykiai gali sujudinti užterštas medžiagas ir vėl jas paskleisti.
Sugriautame reaktoriuje, aplinkinėse nuolaužose ir draudžiamojoje zonoje vis dar yra ilgaamžių radionuklidų, įsiterpusių į iš kuro susidariusias daleles ir dulkes. Vėjas, gaisras, konstrukcijų pažeidimai ar žmogaus veikla gali pakelti šias medžiagas į orą ir padidinti jų įkvėpimo keliamą apšvitos riziką.
Nors apsauginis gaubtas sumažina išmetimo riziką, jis neužtikrina visiškos apsaugos. Karo sukelti sutrikimai ir dronų įskridimai rodo, kad saugumo spragos gali pakenkti radiologinei kontrolei, todėl būtina toliau vykdyti stebėseną, priežiūrą ir riboti patekimą į teritoriją, siekiant valdyti riziką.
