Исследование чернобыльских "горячих частиц" спустя 40 лет после аварии

Спустя 40 лет после катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), произошедшей 26 апреля 1986 года, ученые продолжают изучать ее последствия. Недавно группа исследователей из Университета имени Лейбница в Ганновере и Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе (HZDR) провела детальный анализ микрочастиц, извлеченных из украинской почвы, и получила новые, неожиданные данные.

Об исследовании сообщает портал Phys.org со ссылкой на публикацию в журнале Journal of Hazardous Materials.

Методика исследования "горячих частиц"

В рамках исследования были изучены шесть образцов так называемых "горячих частиц" размером от 8 до 50 микрометров. Эти частицы представляют собой радиоактивные осколки, образовавшиеся в результате аварии.

Ученые классифицировали "горячие частицы" на три основных класса:

• Первый класс: Частицы, сохранившие химические и физические свойства первичного ядерного топлива в форме диоксида урана.
• Второй класс: Частицы, образовавшиеся, вероятно, в результате резкого скачка температуры в реакторе, когда расплавленное топливо смешалось с металлическим цирконием. Эти частицы могут быть полностью покрыты цирконием или слились с ним.
• Третий класс: Частицы, сформировавшиеся в результате горения графитового замедлителя реактора. Этот процесс привел к образованию нестабильных соединений оксидов урана, которые при окислении топлива образовывали соединения урана (например, октоксид триурана). Такие соединения легко распадаются на микроскопические частицы, способные распространяться ветром и представлять опасность при вдыхании.

Для проведения первого в истории фазового анализа этих высокорадиоактивных фрагментов, частицы были помещены на вольфрамовые электроды и отправлены на исследовательскую станцию во французском городе Гренобль. Исследователи использовали рентгеновское излучение, сфокусированное до 100 микрометров (примерно толщина человеческого волоса), и измеряли каждую частицу с 2000 разных углов для фиксации всех отражений от ее внутренней структуры.

Результаты и выводы исследования

Применение данной методики позволило экспериментально обнаружить в образцах различные оксидные фазы. Ученых удивило, что кристаллическая структура ядерного топлива в исследованных частицах в основном осталась неизменной. Это свидетельствует о том, что последствия аварии на ЧАЭС являются химически более стабильными, чем предполагалось ранее.

Кроме того, частицы содержат продукты распада «в себе», что может рассматриваться как положительный фактор для почв и вод в чернобыльской зоне. Тем не менее, исследователи подчеркивают, что для формирования более общих выводов о стабильности чернобыльских частиц необходимо исследовать большее количество образцов из различных мест. Физик Тобиас Вайсенборн отметил, что даже при получении усредненных данных, невозможно сделать универсальные заявления о рисках для здоровья в регионе, поскольку всегда будут существовать аномалии и более стойкие частицы, высвобождающие радионуклиды в течение длительного времени.