کشف غافلگیرکننده در چرنوبیل: ذرات سوخت هسته‌ای بعد از ۴۰ سال هنوز سالم‌اند
ذرات میکروسکوپی سوخت هسته ای چرنوبیل پس از ۴۰ سال هنوز ساختار خود را حفظ کرده اند. اما این مقاومت عجیب چه معنایی برای سلامت انسان و محیط زیست دارد؟
چهار دهه پس از فاجعه هسته‌ای چرنوبیل، دانشمندان دریافته‌اند که ذرات ریز سوخت هسته‌ای پراکنده شده در محیط، برخلاف انتظار، هنوز ساختار خود را حفظ کرده‌اند. از یک طرف، این کشف امیدوارکننده است، زیرا نشان می دهد که مواد رادیواکتیو احتمالاً با سرعت کمتری وارد محیط می شوند. اما از سوی دیگر، این بدان معناست که خطر آلودگی هسته‌ای باقی می‌ماند و ممکن است برای چندین دهه ادامه یابد.
به گزارش ScienceAlert، محققان دانشگاه لایبنیتس هانوفر و مرکز هلمهولتز در درسدن-روسندورف آلمان، برای بررسی وضعیت سوخت هسته‌ای چرنوبیل، شش ذره رادیواکتیو را که از منطقه محدود اطراف نیروگاه جمع‌آوری شده بود، بررسی کردند. هدف آنها این بود که بفهمند ۴۰ سال قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی چه تأثیری بر ساختار این ذرات داشته و آیا مواد خطرناک درون آنها به تدریج آزاد می شود یا خیر.
نتایج نشان داد که ذرات سوخت هسته ای بسیار بیشتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند مقاوم هستند. اندازه ذرات مورد بررسی بین ۸ تا ۵۰ میکرومتر بود. یعنی حتی بزرگترین آنها حدود ۲۰ برابر کوچکتر از یک میلی متر بود. این ذرات با وجود اندازه بسیار کوچکشان می توانند حاوی مواد رادیواکتیو باشند که ورود آنها به بدن به خصوص از طریق استنشاق خطرناک است.
محققان این ذرات را بر اساس تغییراتی که در طول انفجار راکتور تجربه کردند، به سه گروه تقسیم کردند. گروه اول از نظر ساختار شیمیایی و فیزیکی همچنان مشابه سوخت رآکتور اصلی است، یعنی دی اکسید اورانیوم بود. گروه دوم شامل ذراتی بود که به دلیل گرمای شدید تا حدی یا به طور کامل با پوشش زیرکونیوم خود ذوب شده بودند. گروه سوم نیز در جریان اشتعال گرافیت در راکتور تشکیل شد.
برای بررسی دقیق تر، دانشمندان از اشعه ایکس استفاده کردند و هر ذره را از دو هزار زاویه مختلف مطالعه کردند. این روش به آنها اجازه داد تا ساختار کریستالی ذرات را در مقیاس اتمی بررسی کنند و تغییرات ایجاد شده در طول چهار دهه را بهتر درک کنند.
نتیجه غیرمنتظره بود: در هر سه گروه، ساختاری که مواد هسته ای را نگه می دارد تا حد زیادی دست نخورده باقی ماند.
شاید عجیب به نظر برسد، اما مقاومت بالای این ذرات لزوما خبر بدی نیست. هنگامی که ساختار یک ذره رادیواکتیو پایدار بماند، مواد خطرناک داخل آن نیز ممکن است با سرعت کمتری وارد خاک، آب و سایر قسمت‌های محیط شوند. به زبان ساده، این ذرات مانند مخازن بسیار کوچکی عمل می کنند که مواد رادیواکتیو را درون خود نگه می دارند. هر چه ساختار تانک دیرتر از بین برود، احتمال اینکه محتویات آن به سرعت آزاد شود کمتر می شود.
محققان بر این باورند که یافته های جدید نشان می دهد که میزان انتشار مواد رادیواکتیو از برخی ذرات سوخت چرنوبیل احتمالا کمتر از تخمین های قبلی است. این اطلاعات می‌تواند به ارزیابی دقیق‌تر خطرات بلندمدت آلودگی هسته‌ای و بهبود ایمنی نیروگاه‌های آینده کمک کند.
اما یک مشکل مهم وجود دارد: مواد رادیواکتیو هنوز وجود دارد و ایمن بودن ذرات به معنای ایمن بودن آنها نیست. ذرات بسیار ریز ممکن است توسط باد، فرسایش خاک یا حرکت حیوانات در هوا پراکنده شوند.
اگر این ذرات وارد سیستم تنفسی انسان شوند، می توانند خطرات جدی برای سلامتی ایجاد کنند. از سوی دیگر، ساختار مقاوم آنها ممکن است در آینده از بین برود و مواد رادیواکتیو به دام افتاده را آزاد کند. بنابراین، کشف جدید به این معنا نیست که منطقه ممنوعه چرنوبیل امن است یا امکان بازگشت بدون تجهیزات حفاظتی وجود دارد.
محققان تاکید می کنند که نتایج این مطالعه هنوز محدود است. آنها فقط شش ذره را از دو نقطه در منطقه ممنوعه بررسی کردند. در حالی که ذرات پراکنده شده در طول فاجعه چرنوبیل می توانند ترکیب شیمیایی و رفتار متفاوتی داشته باشند.
Tobias Weissenborn، فیزیکدان دانشگاه لایبنیتس هانوفر، توضیح می دهد که حتی اگر دانشمندان بتوانند الگوی متوسط تخریب ذرات را تعیین کنند، باز هم نمی توانند نتایج قطعی در مورد خطرات سلامتی برای کل منطقه بگیرند. به گفته وی، همیشه ذراتی وجود خواهند داشت که مقاومت بیشتری نسبت به سایرین دارند و ممکن است خیلی دیرتر مواد رادیواکتیو خود را آزاد کنند.
برای درک بهتر خطرات، دانشمندان باید ذرات بیشتری را در بخش‌های مختلف چرنوبیل و در مدت زمان طولانی‌تری بررسی کنند.
این تحقیق در مجله مواد خطرناک منتشر شد.
منبع: زومیت
