Fukušima: nokrišņos atklāts urāns

Augsnes un ūdens mikrodaļiņas satur ilgstoša urāna un cirkonija nuklīdus

Pētnieks, kas ņem paraugus izslēgšanas zonā ap Fukušimas Daiichi © Gareth Law
lasīt skaļi

Ilgstoša nokrišņi: Fukušimas kodolnegadījums varēja atbrīvot vairāk urāna nekā paredzēts. Nokrišņu mikrodaļiņās pētnieki tagad ir atklājuši divus dažādus urāna savienojumus. Tā kā urāna pussabrukšanas periods ir ārkārtīgi garš, radioaktīvais piesārņojums tādējādi varētu ilgt ilgāk, nekā tika domāts iepriekš. Urāna daļiņu noteikšana arī norāda, ka kodolkatastrofas laikā tika izlaistas arī kodoldegvielas daļas.

Kodolnegadījums Japānas atomelektrostacijā Fukušima Daiichi bija viens no smagākajiem kodolenerģijas vēsturē. Dzesēšanas sistēmas kļūme izraisīja sabrukšanu, eksplozijās izdalījās liels daudzums radioaktīvo nuklīdu. Līdz šim situācija reaktoros ir tikai daļēji kontrolēta, tā atkal un atkal nonāk iekārtas tuvumā jūras, gruntsūdeņu un augsnes piesārņojumā.

Kas patiesībā bija nokrišņos?

Līdz šim pētnieki pieņēma, ka Fukušimas nokrišņu lielāko daļu veidoja vieglāki, gāzveida nuklīdi. Pēc kodolnegadījuma tika atklāti ksenona, litija, sēra, stroncija un it īpaši cēzija elementu radioaktīvie izotopi. Tomēr 2016. gadā pētnieki atklāja, ka liela daļa radioaktīvā cēzija vidē neieplūst kā gāze, bet gan stiklveida mikrodaļiņu veidā.

Šīs mikrodaļiņas un to precīzo sastāvu tagad tuvāk ir izpētījis Asumi Ochiai no Kjusu universitātes un viņa kolēģi. Pētījumiem viņi savāca augsnes un ūdens paraugus no izslēgšanas zonas ap Fukušimas elektrostaciju. Paraugu ņemšanas vietas atradās dažu kilometru attālumā no reaktoriem.

Mikrodaļiņas satur arī urānu

Rezultāts: pretēji iepriekšējiem pieņēmumiem, radioaktīvās nokrišņu nokrišņi satur ne tikai relatīvi īslaicīgus nuklīdus, piemēram, cēziju. "Šajās mikrodaļiņās mēs arī atklājām divu dažādu urāna savienojumu nanodaļiņas, " ziņo pētnieki. Tie ir 70 nanometru izmēra urāna dioksīda kristāli un 200 nanometru poraini kristāli no urāna un cirkonija oksīdu maisījuma. displejs

Atomelektrostacija Fukušima Daiichi 2011. gada 14. martā: pieaug radioaktīvie dūmi. Digitālais globuss

Lai gan ir aizdomas, ka nokrišņos varētu būt urāna pēdas. Bet kādā formā un cik daudz nebija zināms. "Šī ir pirmā reize, kad mēs aprakstam atbrīvoto degvielas nanodaļiņu raksturlielumus atomu mērogā, " saka Očiai un viņa kolēģi. Mūsu rezultāti dokumentē, ka šie mikrorotori ir ļoti neviendabīgi gan to ķīmisko, gan fizisko īpašību ziņā. "

Ilgstoša un plaušām draudzīga

Problēma ir tā, ka radioaktīvais cirkonijs ir tikpat urāns, kā ļoti izturīgs: kā skaidro pētnieki, pussabrukšanas periods ir miljardiem gadu. Tomēr tas varētu nozīmēt, ka aizlieguma zonas un vēl attālāku teritoriju piesārņojums varētu ilgt daudz ilgāk, nekā tika domāts iepriekš. Turklāt: mikrodaļiņas ir tik mazas, ka tās var viegli ieelpot, ja tās, piemēram, tiek sarautas no zemes.

Urāna klātbūtne mikrodaļiņās arī pierāda, ka Fukušima izdalīja ne tikai kodoldegvielas sadalīšanās produktus, bet arī pašas degvielas daļas. "Daļiņas ir izkusušas kodoldegvielas un reaktora materiālu maisījums, " ziņo pētnieki, "Tie atspoguļo sarežģītos termiskos procesus, kas notika kodolreaktorā kušanas laikā."

Piezīmes par reaktora kodolu stāvokli

"Tagad ir steidzami jāveic detalizētāki pētījumi par kodoldegvielas atliekām - pašos reaktoros un ārpus izslēgšanas zonas, " saka Mančestras universitātes līdzautors Garets Likums, Šī informācija ir svarīga ne tikai uzņēmumam Tepco, kurš darbojas.

Tā kā tie sniedz papildu norādes par izkusušo reaktora kodolu stāvokli augos. Pagaidām nav iespējams iegūt tiešus paraugus vai attēlus no reaktora kodoliem, jo ​​starojums ir pārāk augsts. (Vides zinātne un tehnoloģija, 2018; doi: 10.1021 / acs.est.7b06309)

(Mančestras Universitāte, 02.03.2018. - NPO)