Через чотири десятиліття після аварії на Чорнобильській АЕС науковці зробили несподіване відкриття: крихітні частинки ядерного палива зберегли свою кристалічну структуру значно краще, ніж очікувалося. Але це зовсім не означає, що вони стали безпечними.
Дослідники з Ганноверського університету імені Лейбніца та Центру Гельмгольца в Дрездені-Россендорфі вивчили шість радіоактивних фрагментів, що утворилися під час вибуху реактора у 1986 році.
Розмір кожної частинки становив лише 8–50 мікрометрів — це тонше за людську волосину. Попри мізерні розміри, такі уламки можуть залишатися небезпечними через радіоактивність.
Три типи частинок — три різні історії
Після аварії з реактора вилетіли частинки кількох типів.
- Паливоподібні уламки — фрагменти початкового ядерного палива, основу якого становив діоксид урану.
- Суміш палива та цирконію — частинки, що утворилися через надзвичайно високу температуру, коли паливо змішалося з матеріалами конструкції реактора.
- Частинки графітової пожежі — матеріал, що зазнав змін під час тривалого горіння графітового сповільнювача. У ньому могли утворюватися різні сполуки оксидів урану.
Останній тип викликає особливе занепокоєння: такі частинки можуть руйнуватися до мікроскопічного пилу, який здатен потрапляти в організм під час вдихання.
Що показав рентгенівський аналіз?
Щоб зазирнути всередину фрагментів, команда використала синхротронне рентгенівське випромінювання. Кожну частинку досліджували під приблизно 2000 різними кутами, відтворюючи її внутрішню кристалічну структуру.
Результат здивував науковців: у досліджених зразках структура ядерного палива значною мірою збереглася навіть через 40 років.
Це свідчить, що частинки можуть бути хімічно стійкішими, ніж припускали раніше. Вони здатні утримувати продукти поділу всередині своєї структури, а не одразу вивільняти їх у ґрунт і воду.
Але є важливий нюанс: стійкість не дорівнює безпеці. Різні частинки мають різну будову, а деякі з них можуть поступово руйнуватися під впливом довкілля та вивільняти радіонукліди.
Чи означає це, що Чорнобиль став безпечнішим?
Поки що робити такий висновок зарано. У дослідженні проаналізували лише шість фрагментів із двох місць, тому результати не можна автоматично поширювати на всі радіоактивні частинки в зоні відчуження.
Науковцям ще потрібно з’ясувати, як ці матеріали змінюються під дією вологи, температури та інших природних процесів. Також попереду дослідження трансуранових сполук — залишків ядерної аварії, які можуть становити додаткову радіаційну небезпеку.
Головне відкриття полягає не в тому, що чорнобильські частинки стали нешкідливими, а в тому, що вони можуть залишатися майже незмінними набагато довше, ніж очікували вчені. Це допоможе точніше оцінювати, як радіоактивні матеріали поводяться в довкіллі та які ризики вони можуть становити через десятиліття після катастрофи.