Чернобыльские «горячие частицы» сохранили стабильность спустя 40 лет после аварии
Спустя четыре десятилетия после аварии на Чернобыльской АЭС международная команда ученых провела детальный анализ радиоактивных микрочастиц, выброшенных во время взрыва 1986 года. Специалисты из Лейбницкого университета в Ганновере и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR) изучили шесть так называемых «горячих частиц», собранных в зоне отчуждения, и пришли к выводу: ядерное топливо внутри них сохраняет высокую химическую стабильность, несмотря на десятилетия воздействия окружающей среды.
Горячими частицами называют микроскопические фрагменты ядерного топлива, разлетевшиеся при разрушении четвёртого энергоблока. Они до сих пор остаются сильно радиоактивными, а их размер составляет от 8 до 50 микрометров. Физик Тобиас Вайсенборн из Ганноверского университета уточнил, что такие частицы делятся на три класса и почему в окружающей среде они разрушаются с разной скоростью, пока неизвестно. При распаде в них образуются различные оксиды урана.
Авторы исследования впервые выполнили фазовый анализ отдельных частиц такого рода: в научной литературе подобных данных не было. Шесть фрагментов, собранных в двух местах зоны отчуждения, изучили методом синхротронной рентгеновской дифракции с вращением образца по трём осям. Это позволило получить полный набор брэгговских отражений и определить, какие кристаллические фазы сохранились. Кроме того, спектроскопия XANES подтвердила наличие кубической фазы оксида циркония в одной из частиц.
Анализ показал, что диоксид урана (UO₂) и оксид U₄O₉ остались в значительной степени неповреждёнными. По оценке специалистов, эти структуры, вероятно, продолжат удерживать продукты деления и актиниды и в ближайшем будущем. Следовательно, частицы выделяют радионуклиды в почву и воду медленнее, чем предполагалось.
Ученые отметитили Каждая частица имеет собственную структуру, а выборка включает только шесть образцов из двух мест. Для общих выводов нужно собрать пробы на большем числе участков и изучить намного больше частиц. По словам Вайсенборна, даже при в целом равномерном разрушении будут встречаться более устойчивые частицы, которые высвободят радионуклиды позднее.
По мнению специалистов, полученные данные позволят точнее оценивать риски для здоровья, связанные с такими частицами.