Немецкие ученые обнаружили, что некоторые микроскопические частицы ядерного топлива из Чернобыльской зоны отчуждения сохранили свою первоначальную кристаллическую структуру спустя почти 40 лет после аварии. Это может означать, что часть радиоактивных обломков химически более стабильна, чем считалось ранее.
Исследователи из Ганноверского университета имени Лейбница и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф изучили шесть высокорадиоактивных частиц, извлеченных из образцов почвы с Украины. Анализ проводили во французском Гренобле с помощью синхротронной рентгеновской дифракции – метода, который позволяет определить расположение атомов внутри материала.
Результаты показали, что внутренняя структура ядерного топлива в изученных образцах почти не изменилась за четыре десятилетия пребывания в окружающей среде. Такая стабильность может замедлить высвобождение опасных продуктов деления в почву и грунтовые воды, поскольку они дольше удерживаются внутри кристаллической решетки частиц.
В то же время ученые подчеркивают, что выводы делать преждевременно. Выборка из шести частиц слишком мала, чтобы распространять результаты на всю зону загрязнения. Авторы работы отмечают, что каждая частица уникальна по своему составу и структуре, а значит, и скорость их распада может сильно различаться. Исследование не дает оснований для пересмотра статуса зоны отчуждения.
Радиоактивные частицы в зоне отчуждения делятся на три основных типа. Одни близки по составу к исходному диоксиду урана. Другие образовались при плавлении топлива и его смешении с циркониевой оболочкой. Третий тип возник, когда загоревшийся графитовый замедлитель реакции окислил топливо. В результате появились хрупкие оксиды урана, которые легко распадаются на микроскопическую пыль, представляющую опасность при вдыхании.
Исследовательская группа уже готовит новые эксперименты. Теперь ученые планируют изучить высокорадиоактивные трансурановые фазы в чернобыльских частицах, чтобы точнее понять, как эти материалы меняются со временем и как долго сохранится их воздействие на окружающую среду.
