Сюрприз із Чорнобиля: вчені виявили деталь у зруйнованому реакторі, яка змінює уявлення про аварію

Через 40 років після аварії на Чорнобильській АЕСчастинки ядерного палива, викинуті зі зруйнованого реактора, виявилися значно стабільнішими, ніж припускали раніше. Це може допомогти точніше оцінювати ризики, пов’язані з радіоактивним забрудненням.

Про це йдеться у дослідженні вчених з Лейбніцького університету в Ганновері та Центру Гельмгольца Дрезден-Россендорф, опублікованому в Phys.org.

Науковці дослідили шість високорадіоактивних фрагментів, які потрапили у довкілля після аварії 1986 року. Йдеться про так звані «гарячі частинки» розміром від 8 до 50 мікрометрів, які досі залишаються радіоактивними.

За словами фізика Тобіаса Вайссенборна, такі частинки можна умовно поділити на три типи. Одні за складом досі схожі на ядерне паливо — діоксид урану. Інші частково або повністю вкриті цирконієм чи сплавлені з ним.

Третій тип утворився під час пожежі графітового сповільнювача в реакторі. Через високу температуру паливо окиснювалося з утворенням різних оксидів урану, зокрема U₃O₈. Такі сполуки можуть бути механічно нестійкими і розпадатися на дуже дрібні частинки, які здатен переносити вітер.

Що показало дослідження

Для аналізу науковці використали синхротронну рентгенівську дифракцію. Частинки виділили зі зразків ґрунту, зібраного в Україні, закріпили на вольфрамових електродах і доставили до Гренобля.

Кожну частинку досліджували приблизно під 2000 різними кутами, щоб отримати детальну картину її внутрішньої структури.

Результат виявився несподіваним: кристалічна структура ядерного палива у досліджених фрагментах переважно збереглася навіть через чотири десятиліття.

Це означає, що залишки аварії можуть бути хімічно стабільнішими, ніж вважалося раніше. Частинки здатні утримувати всередині продукти поділу, а отже радіонукліди можуть не так швидко потрапляти у ґрунт і воду.

Втім, вчені застерігають від надто широких висновків.

«Кожна окрема частинка має свою унікальну структуру», — наголосив Вайссенборн.

Дослідники проаналізували лише шість частинок із двох різних місць. Щоб оцінити загальну стабільність чорнобильських «гарячих частинок», потрібно вивчити значно більше зразків із різних районів.

Навіть у такому разі, зазначають науковці, неможливо буде дати універсальну оцінку ризиків для здоров’я. Частина фрагментів може руйнуватися швидше, тоді як інші залишатимуться стабільними і вивільнятимуть радіонукліди значно пізніше.

Тому нові результати не означають, що обмеження у Чорнобильській зоні відчуження можна скасувати. Водночас вони дають змогу краще зрозуміти, як поводяться залишки ядерного палива через десятиліття після аварії.

Вчені вже продовжують дослідження і планують окремо вивчати високорадіоактивні трансуранові фази, які збереглися після катастрофи.