Минуло вже 40 років з моменту наймасштабнішої ядерної катастрофи в історії, але вчені досі досліджують радіоактивні частинки, рознесені вибухом на Чорнобильській АЕС, щоб з'ясувати, що залишилося від розкиданого ядерного палива і в якому стані воно перебуває. Розуміння того, як ці частинки витримали десятиліття впливу погодних умов і радіоактивного розпаду, важливе для оцінки безпеки атомних електростанцій у майбутньому.
Крім того, такі дослідження допоможуть визначити, коли перебування на території Чорнобильської зони стане безпечним без спеціального захисного одягу. І, як пише видання Science Alert, найбільше дослідників здивувала надзвичайна стійкість структури радіоактивних частинок. Вона збереглася значно краще, ніж очікували науковці. Це означає, що більша частина радіоактивних речовин досі залишається запечатаною всередині, а не вивільняється в навколишнє середовище.
Дослідження провели вчені з Ганноверського університету імені Лейбніца та Центру Гельмгольца в Дрездені-Россендорфі (HZDR) у Німеччині. Результати роботи опубліковані в журналі Journal of Hazardous Materials. Загалом дослідники проаналізували шість частинок ядерного палива, розділивши їх на три групи залежно від того, яких змін вони зазнали під час аварії на реакторі. Деякі частинки, наприклад, розплавилися і з'єдналися зі своїм цирконієвим покриттям.
Кожен із цих типів частинок має свій хімічний склад, від якого залежить, як саме вони руйнуються з часом. Розмір досліджених зразків становив усього 8–50 мікрометрів, тобто в одному міліметрі помістилося б не менше 20 таких частинок. Усі зразки були зібрані на території Чорнобильської зони відчуження.
Щоб дослідити внутрішню будову цих мікроскопічних частинок, вчені застосували метод дифракційного аналізу. Він дозволяє визначити атомну кристалічну структуру матеріалу за тим, як від нього відбивається рентгенівське випромінювання. "У результаті ми повністю обертали кожну частинку в рентгенівському промені, сфокусованому до діаметра 100 мікрометрів — приблизно такої товщини людська волосина. Ми вимірювали кожну частинку під 2000 різними кутами, щоб зафіксувати всі дифракційні відбиття без пропусків", — пояснив кристалограф Крістоф Хеннінг з Центру Гельмгольца в Дрездені-Россендорфі.
У всіх трьох групах частинок дослідники виявили, що структура, яка утримує ядерне паливо, в основному залишилася неушкодженою. Це свідчить про те, що такі частинки хімічно більш стійкі, ніж вважалося раніше. Дослідження також допомогло краще зрозуміти внутрішню будову різних груп частинок і з'ясувати, як аварія та подальші хімічні реакції змінили склад кристалів ядерного палива.
Однак у цієї ситуації є й інший бік. Радіоактивні речовини нікуди не зникли, а отже, частинки залишатимуться небезпечними ще протягом десятиліть. Вдихання такого пилу й надалі становитиме серйозну загрозу для здоров'я. Крім того, вітер, ерозія ґрунту або тварини, що проходять повз, можуть знову піднімати частинки в повітря.
Дослідники також визнають обмеженість своєї роботи: шість частинок, зібраних лише у двох місцях, — це занадто мала вибірка для серйозних висновків. Щоб повноцінно оцінити нинішні ризики на території Чорнобиля, необхідні значно масштабніші дослідження та дані, зібрані протягом тривалішого часу.
