Praėjus beveik 40 metų po 1986 metais įvykusios Černobylio atominės elektrinės avarijos, dalis mikroskopinių radioaktyvių dalelių tebėra stebėtinai stabilios. Naujas tyrimas rodo, kad kai kurios vadinamosios karštosios dalelės iki šiol išlaiko kristalinę struktūrą, artimą pradinei branduolinio kuro sudėčiai.
Tyrėjai analizavo ypač mažas, nuo 8 iki 50 mikrometrų dydžio daleles, susiformavusias sprogimo ir vėlesnio gaisro metu. Tokios dalelės svarbios tuo, kad jos gali veikti kaip radionuklidų „kapsulės“, ilgą laiką sulaikančios radioaktyvias medžiagas ir jas išskiriančios palaipsniui.
Ką parodė laboratoriniai tyrimai
Mokslininkai iš Leibnizo universiteto Hanoveryje ir Helmholco centro Drezdene-Rosendorfe ištyrė šešias daleles, surinktas dviejose skirtingose vietose. Analizei buvo pasitelkta sinchrotroninė rentgeno difrakcija Prancūzijoje, leidžianti nustatyti medžiagos kristalinę sandarą itin dideliu tikslumu.
Rezultatai parodė, kad dalis tirtų dalelių pagal chemines ir fizikines savybes išliko panašios į urano dioksidą, kuris buvo reaktoriaus branduolinis kuras. Kitos dalelės buvo padengtos cirkoniu arba susiliejusios su metalu, kuris originaliai supo kuro strypus, ir tai galėjo pakeisti jų atsparumą aplinkos poveikiui.
Dar viena dalelių grupė siejama su grafito, kuris reaktoriuje veikė kaip neutronų lėtiklis, degimu. Toks procesas sudarė prielaidas susiformuoti oksiduotoms urano junginių formoms, o smulkios dalelės gali būti pernešamos vėjo ir kelti riziką, jei patenka į kvėpavimo takus.
Kodėl dalelių stabilumas svarbus
Tyrėjų vertinimu, netikėtas stabilumas reiškia, kad dalis radionuklidų gali būti „užrakinti“ ilgesniam laikui, tačiau vėliau vis tiek išsiskirti, kai dalelės pradeda irti dėl drėgmės, cheminės korozijos ar mechaninio poveikio. Dėl to ilgalaikis užterštumo vertinimas tampa sudėtingesnis, nes tarša gali kisti ne tik mažėdama, bet ir netolygiai persiskirstydama.
„Kai kurios atsparesnės dalelės gali ilgiau sulaikyti radionuklidus ir išskirti juos vėliau, todėl laikui bėgant sunkiau tiksliai įvertinti taršos lygį“, – teigiama tyrėjų išvadų santraukoje.
Patys autoriai pabrėžia ribotą tyrimo apimtį: ištirtos tik šešios dalelės ir tik iš dviejų vietovių, todėl daryti universalias išvadas visam regionui dar per anksti. Vis dėlto darbas papildo supratimą, kaip skirtingos kilmės Černobylio dalelės gali elgtis aplinkoje ir kokie mechanizmai lemia jų irimą arba išlikimą.
Černobylio avarijos kontekstas šiandien
Černobylio atominės elektrinės ketvirtajame bloke sprogimas įvyko 1986 metų balandžio 26 dieną, o radioaktyvios medžiagos pasklido po Ukrainą, Baltarusiją ir dalį Europos. Vėliau virš sugriauto reaktoriaus pastatytas naujasis apsauginis gaubtas, tačiau radiacinės saugos klausimai išlieka aktualūs dėl ilgalaikių užterštumo židinių ir teritorijos priežiūros.
Mokslininkų teigimu, karštųjų dalelių savybių pažinimas svarbus ne tik istorinei avarijos analizei. Tai padeda tikslinti radiologinės rizikos modelius, planuoti taršos stebėseną ir geriau suprasti, kaip branduolinio kuro fragmentai gali elgtis avarijų metu bei po jų, kai aplinkos sąlygos keičiasi dešimtmečiais.