Через 40 лет после Чернобыля учёные раскрыли особенность радиоактивных частиц

Микроскопические фрагменты ядерного топлива, выброшенные при аварии на Чернобыльской АЭС, могут сохранять свою внутреннюю структуру десятилетиями. Исследователи из Ганноверского университета имени Лейбница и Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе выяснили, что изученные частицы оказались химически устойчивее, чем предполагалось.

Результаты опубликованы в Journal of Hazardous Materials. После катастрофы 1986 года в окружающую среду попали мельчайшие радиоактивные обломки. Такие «горячие частицы» до сих пор встречаются в загрязнённом грунте. Их размеры составляют всего 8–50 микрометров, однако даже спустя четыре десятилетия они сохраняют высокую радиоактивность. Учёные исследовали шесть частиц из двух разных мест. Для анализа их выделили из образцов почвы, закрепили на вольфрамовых электродах и поместили в несколько защитных оболочек.

Затем образцы доставили на исследовательскую линию Rossendorf Beamline европейского синхротрона в Гренобле. Метод синхротронной рентгеновской дифракции позволил определить, как расположены атомы внутри кристаллов. Частицы вращали в рентгеновском пучке и исследовали каждую примерно с двух тысяч ракурсов. Такой подход помог различить формы оксидов урана и соединения с цирконием.

Главный результат — обнаружение во многом сохранившихся кристаллических структур диоксида урана и оксида U₄O₉. Эти структуры могут удерживать внутри продукты деления и другие радиоактивные элементы, ограничивая их высвобождение в окружающую среду. Полученные данные помогут точнее изучать долговременное поведение остатков ядерного топлива. При этом химическая устойчивость не равнозначна радиационной безопасности. Она описывает способность материала сопротивляться изменениям и разрушению, а не исчезновение радиоактивности.

Более стойкие частицы могут оставаться источником загрязнения на длительном промежутке времени. Авторы подчёркивают: шесть образцов недостаточно, чтобы делать выводы обо всей зоне отчуждения. У каждой частицы свой состав и строение, поэтому скорость разрушения и высвобождения радионуклидов может различаться.

Для общей картины потребуется изучить гораздо больше материала из разных мест. Исследование не даёт оснований считать территорию безопасной или снимать ограничения. Его значение — в более точном понимании того, как сохраняется радиоактивное наследие аварии. Эти сведения необходимы для совершенствования моделей загрязнения и подходов к обращению с радиоактивными отходами.

• Астероид вызвал гигантское цунами в Северном море: учёные раскрыли тайну древнего кратера
• ИИ и ядерный голод: учёные назвали угрозы человечеству до конца века
• Два крупнейших разлома у западного побережья США могут активизироваться почти одновременно
• Учёные раскрыли два совершенно разных сценария извержений вулкана Этна
• Цунами в Средиземном море: почему побережье Ниццы готовится к возможной эвакуации
• Весенние штормы в Северной Атлантике стали значительно чаще: ученые связывают это с изменением климата
• Антарктический ледник Хектория отступил на 25 километров всего за 15 месяцев
• Учёные предупреждают: тропические циклоны несут угрозу здоровью даже после стихания шторма