Četiri decenije nakon katastrofe u Černobilu, radioaktivne čestice pokazuju neočekivanu otpornost.

Njihova unutrašnja struktura uglavnom je ostala netaknuta, što znači da je opasni materijal i dalje zarobljen u njima, ali nije nestao.

Tri vrste radioaktivnih čestica

Naučnici su analizirali šest čestica nuklearnog goriva prikupljenih na dvije lokacije unutar černobilske zone isključenja. Rezultati su pokazali da je njihova struktura znatno stabilnija nego što se ranije pretpostavljalo, što bi moglo pomoći u procjeni dugoročnih rizika od radioaktivnog zagađenja, piše Science Alert.

Istraživanje su sproveli stručnjaci sa Univerziteta Lajbnic u Hanoveru i centra Helmholc-Centar Drezden-Rosendorf (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) u Njemačkoj. Studija je objavljena u časopisu „Džurnal of Hazardus Materijals“ (Journal of Hazardous Materials).

Analizirane čestice podijeljene su u tri grupe, u zavisnosti od promjena koje su pretrpjele tokom eksplozije reaktora.

Fizičar Tobias Vajsenborn (Tobias Weissenborn) sa Univerziteta Lajbnic objašnjava da prvu grupu čine čestice koje su hemijski i fizički ostale slične prvobitnom nuklearnom gorivu, uranijum-dioksidu.

Drugu grupu čine čestice koje su djelimično ili potpuno obložene cirkonijumom ili su se stopile s njegovim slojem. Treća vrsta nastala je tokom požara grafitnog moderatora.

Razlike u hemijskom sastavu utiču na način na koji se čestice mijenjaju i oslobađaju radioaktivni materijal. Njihova veličina kretala se od osam do 50 mikrometara, što znači da su premale da bi se mogle detaljno proučavati bez posebne opreme.

Rendgenski zraci otkrili šta se krije u česticama

Da bi ispitali unutrašnju strukturu uzoraka, istraživači su koristili rendgensku difrakciju, metodu koja omogućava proučavanje rasporeda atoma u kristalima na osnovu načina na koji se rendgenski zraci odbijaju od njih.

Kristalograf Kristof Henig (Christoph Hennig) iz centra Helmholc-Centar Drezden-Rosendorf naveo je da su čestice okretali u fokusiranom rendgenskom snopu prečnika 100 mikrometara, približno koliko iznosi debljina ljudske vlasi.

– Svaku česticu mjerili smo iz 2.000 različitih uglova kako bismo zabilježili sve refleksije – objasnio je Henig.

Takav pristup omogućio je detaljniji uvid u strukturu čestica i promjene koje su nastale tokom nuklearne katastrofe.

Čestice su stabilnije nego što se očekivalo

Analiza je pokazala da je kod sve tri vrste čestica struktura u kojoj je zarobljeno nuklearno gorivo uglavnom ostala netaknuta. To ukazuje na veću hemijsku stabilnost nego što su naučnici ranije očekivali.

Rezultati pružaju bolji uvid u to kako su eksplozija reaktora i naknadne hemijske reakcije promijenile kristalnu strukturu goriva.

– Naši nalazi pokazuju da čestice černobilskog goriva djeluju kao izuzetno postojani rezervoari – naveli su istraživači u studiji.

Ovakva stabilnost mogla bi imati i pozitivnu stranu. Ako čestice sporije oslobađaju radioaktivni materijal, njegovo dospijevanje u okolinu moglo bi biti sporije nego što se ranije procjenjivalo.

Ipak, stabilnost ne znači da je radioaktivnost nestala niti da su čestice bezopasne. One mogu ostati opasne još decenijama, a udisanje radioaktivne prašine predstavlja ozbiljan zdravstveni rizik.

Vjetar, erozija i kretanje životinja mogu doprinijeti ponovnom podizanju čestica i njihovom širenju u okolini.

Još je rano govoriti kada će Černobil biti bezbjedan

Istraživanje ima značajna ograničenja. Naučnici su ispitali samo šest čestica sa dvije lokacije, što nije dovoljno za pouzdane zaključke o stanju radioaktivnog materijala na cijelom području Černobila.

Za precizniju procjenu rizika biće potrebna obimnija istraživanja i dugoročno praćenje promjena u okolini.

Vajsenborn upozorava da čak ni utvrđivanje prosječnih vrijednosti neće omogućiti jednostavne zaključke o zdravstvenim rizicima u cijeloj regiji.

– Iako se čestice možda raspadaju prema uglavnom ujednačenom obrascu, uvijek će postojati izuzeci, odnosno otpornije čestice koje će radionuklide osloboditi tek kasnije – istakao je on.

Četrdeset godina nakon katastrofe, Černobil tako ostaje podsjetnik da radioaktivno zagađenje ne nestaje brzo. Nova saznanja pomažu naučnicima da bolje razumiju ponašanje nuklearnog goriva, ali još ne daju odgovor na pitanje kada će povratak u pojedine dijelove zone isključenja biti moguć bez zaštitne opreme.