Çernbil’in Nükleer Yakıtının Minik Tanecikleri 40 Yıl Sonra Hâlâ Bütünüyle Sağlam

Tarihteki en kötü nükleer felaketin üzerinden artık 40 yıl geçti ve bilim insanları Chornobyl tarafından dışarı fışkırtılan radyoaktif parçacıkları analiz ederek saçılan yakıtın ne durumda olduğu – o parçacıkların hangi durumda olduğunu araştırıyor.

Bu kimyasal pelletlerin onlarca yıllık hava koşullarına ve bozulmaya nasıl dayantığınyilmek, gelecekteki nükleer santrallerin güvenliğini anlamak için değerli – aynı zamanda koruyucu kıyafet giymeden Chornobyl sahasına ne zaman dönülebileceğini belirlemek için de önemli.

Analizden öne çıkan şey, beklenenden çok daha fazla istikrar gösteren radyoaktif toz parçacıklarının “olağanüstü derecede kalıcı” yapısıydı.

Bu da radyoaktif malzemenin büyük ölçüde içeride kilitli kaldığı anlamına geliyor.

işin arkasındaki araştırmacılar, Almanya’daki Leibniz Hannover Üniversitesi ve Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), bulgularını Hazardous Materials Journalı‘nda yayınladı.

Toplamda altı yakıt parçacığı analiz edildi; bunlar orijinal reaktör patlaması sırasında başlarına ne geldiğine göre üç kategoriye ayrıldı. Bazıları, örneğin eriyip zirkonyum kaplamalarıyla birleşmişti.

“Bu parçacıkların üç sınıfı var,” diyor Leibniz Hannover Üniversitesi’nden fizikçi Tobias Weissenborn.

“Öncelikle, kimyasal ve fiziksel açıdan hâlâ nükleer yakıt olan uranyum dioksitle büyük ölçüde benzerlik gösteren parçacıklar var.

“Sonra, zirkonyum tabakalarıyla kısmen ya da tamamen saran içine alınmış ya da tamamen birleşmiş parçacıklar var. Parçacıkların üçüncü tipi, grafit moderatörün yanması sırasında oluştu.”

Bu parçacık sınıflarının her biri farklı bir kimyasal bileşime sahip oldu ki bu da onların nasıl bozulduğunu etkileyebilir. Numune alınan parçacıklar ancak 8–50 mikrometre boyutundaydı (yani tek bir milimetrenin içine en az 20’si sığardı) ve Chornobyl Dışlanma Alanı’nın içinden toplanmıştı.

Bu mikroskobik parçacıkların içini incelemek için difraksiyon analizi olarak bilinen bir teknik kullanıldı; atomik kristal yapısı, X-ışınlarının ondan yansıma biçimi aracılığıyla belirlendi.

“Sonuç olarak, parçacıkları 100 mikrometre – yaklaşık bir insan saçı kalınlığı – odaklanmış bir X-ışını demeti içinde tamamen döndürdük,” diyor HZDR’dan kristalografer Christoph Hennig.

“Yansımaların tümünü sorunsuz bir şekilde yakalamak için her parçacığı 2.000 farklı açıdan ölçtük.”

Üç parçacık tipinin tamamı boyunca araştırmacılar, nükleer yakıtı tutan yapının büyük ölçüde sağlam kaldığını buldu. Bu da bu yakıt parçacıklarında daha önce varsayılandan çok daha fazla bir kimyasal istikrar olduğunu gösteriyor.

Çalışma aynı zamanda bilim insanlarına bu parçacık gruplarının nasıl bir araya geldiğine dair daha iyi bir fikir veriyor – tam olarak felaket ve ardından gelen kimyasal zincir tepkimesi, yakıt kristallerinin bileşimini nasıl değiştirdi.

“Bulgularımız, Chornobyl yakıt parçacıklarının olağanüstü derecede kalıcı hazneler gibi davrandığını gösteriyor,” yazıyor araştırmacılar yayınladıkları makalede.

Araştırmacılar bunu potansiyel olarak iyi haber olarak çerçeveliyor: Bu, parçacıkların radyoaktif malzeme çevreye daha önce varsayılandan yavaş salıyor olabileceği anlamına geliyor.

Geri dönmek güvenli olmasa da, bulgular bilim insanlarına uzun vadeli çevresel riskleri daha iyi değerlendirmelerine yardımcı olabilir.

Ancak bir de ters yüzü var.

Radyoaktif malzeme başka bir yere gitmedi; bu nedenle bu parçacıklar onlarca yıl tehlikeli olmaya devam edecek. Bu parçacıkları solunmak sağlık için hâlâ son derece tehlikeli olacak ve rüzgâr, aşınma ya da geçen hayvanlar tarafından yerden havaya kalkabilirler.

Araştırmacılar aynı zamanda altı parçacığın – ikisi iki farklı konumdan elde edilmiş – küçük bir numune olduğunu da kabul ediyor. Chornobyl’deki güncel risklerin tartılması, daha uzun sürelerde toplanmış çok daha kapsamlı veri setleri gerektirecek.

“Belirli bir noktada bazı ortalamalar elde etmiş olsak bile, bölgedeki sağlık riskleri hakkında evrensel ifadeler yapamayız,” diyor Weissenborn.

“Parçacıklar büyük ölçüde düzgün bir örüntüde bozulmuş olsa bile, her zaman daha kalıcı parçacıklar olan ve sonraki bir noktada radionükletleri salan sapmalar olacaktır.”

Araştırma ‘da yayınladı.

Bu makale Peter Dockrill tarafından doğrulandı ve Peter Dockrill tarafından düzenlendi. Sürecimize gurur duysak da, yine de yalnızca insanız. Bir hata fark ederseniz, bize bildirmekten çekinmeyin.