Gotovo 40 godina nakon nuklearne katastrofe u Černobilu, naučnici su otkrili nešto što baca novo svjetlo na dugoročne posljedice jedne od najtežih nesreća u historiji. Mikroskopske čestice nuklearnog goriva izbačene iz reaktora ostale su gotovo nepromijenjene decenijama, a neke bi mogle nastaviti oslobađati radioaktivne materije u okoliš.

Otkriće dovodi u pitanje ranije pretpostavke o tome koliko se brzo radioaktivni ostaci razgrađuju i otvara nova pitanja o dugoročnom zagađenju. Iako su od katastrofe iz 1986. prošle gotovo četiri decenije, pojedini fragmenti nuklearnog goriva mogli bi ostati postojani mnogo duže nego što se očekivalo.

Istraživanje je objavljeno u naučnom časopisu Journal of Hazardous Materials. Naučnici navode da čestice černobilskog goriva mogu djelovati kao dugotrajni spremnici radioaktivnih produkata u okolišu.

„Naši rezultati pokazuju da čestice černobilskog goriva djeluju kao izuzetno postojani spremnici fisijskih produkata i aktinoida u okolišu“, naveli su istraživači.

Radioaktivne čestice preživjele gotovo četiri decenije

Kada se 1986. godine pregrijao i eksplodirao četvrti reaktor nuklearne elektrane Černobil, u atmosferu je izbačen oblak koji je sadržavao više od 100 različitih vrsta izrazito radioaktivnih čestica.

Ti sićušni fragmenti, poznati kao „vruće čestice“, veliki su svega od osam do 50 mikrometara. Uprkos njihovoj mikroskopskoj veličini, i danas predstavljaju dio radioaktivnog zagađenja tla u černobilskoj isključnoj zoni i okolnim područjima na sjeveru Ukrajine.

Kako bi utvrdili šta se s njima događa nakon decenija provedenih u okolišu, stručnjaci sa Univerziteta Leibniz u Hannoveru i Helmholtzovog centra Dresden-Rossendorf u Njemačkoj analizirali su šest radioaktivnih čestica.

Rezultati su ih iznenadili: neke su zadržale znatno više svoje izvorne strukture nego što se očekivalo.

Tri vrste čestica, a neke mogu predstavljati dugoročan problem

Autor istraživanja Tobias Weissenborn objasnio je da se čestice nuklearnog goriva iz Černobila mogu podijeliti u tri grupe, zavisno od njihovog sastava i načina nastanka.

Prvu grupu čine čestice koje su hemijski i fizički i dalje vrlo slične izvornom nuklearnom gorivu, odnosno uranijevom dioksidu. Njihova struktura kod nekih fragmenata očuvala se i nakon decenija izloženosti okolišu.

Drugu grupu čine čestice djelimično ili potpuno povezane sa slojem cirkonija, dok je treća nastala tokom katastrofe, kada se zapalio grafit koji je služio kao moderator u reaktoru. Požar je trajao deset dana, a nuklearno gorivo pretvorilo se u različite uranijeve okside.

Takvi oksidi mogu se raspadati na mikroskopske čestice prašine koje vjetar prenosi kroz okoliš. Udisanje radioaktivnih čestica može predstavljati ozbiljan zdravstveni rizik, ali stvarni nivo opasnosti zavisi od njihovog sastava, načina oslobađanja i mogućnosti izlaganja ljudi.

Naučnici zavirili u unutrašnjost radioaktivnih ostataka

Istraživači su koristili naprednu metodu rendgenske difrakcije kako bi ispitali unutrašnju strukturu čestica i utvrdili koliko su se promijenile od katastrofe.

Analiza je pokazala da su neki fragmenti zadržali veliki dio izvorne strukture nuklearnog goriva, uprkos gotovo 40 godina provedenih u okolišu.

To je važno jer se očekivalo da će se takvi ostaci postepeno mijenjati i razgrađivati. Međutim, rezultati ukazuju na to da pojedine čestice mogu biti znatno postojanije nego što se ranije pretpostavljalo.

Takvi fragmenti mogli bi produžiti period tokom kojeg radioaktivni ostaci predstavljaju izvor zagađenja. Ipak, očuvana struktura ne znači automatski da je utvrđen konkretan zdravstveni rizik za stanovništvo.

Šest čestica otkrilo problem, ali naučnici upozoravaju na nepoznanice

Istraživači naglašavaju da rezultate treba tumačiti oprezno. Analizirano je samo šest čestica s dvije lokacije, što nije dovoljno za zaključke o svim radioaktivnim ostacima u černobilskoj zoni.

„Svaka pojedina čestica ima drugačiju strukturu, a naš eksperiment proučavao je samo šest takvih čestica s dvije različite lokacije“, rekao je Weissenborn.

Za pouzdaniju procjenu potrebno je analizirati mnogo veći broj fragmenata prikupljenih na različitim lokacijama. Tek tada naučnici mogu bolje razumjeti koliko se čestice razlikuju i kako se njihova struktura mijenja tokom vremena.

Weissenborn upozorava da čak ni određivanje prosječne stabilnosti ne bi bilo dovoljno za univerzalne zaključke o zdravstvenim rizicima.

„Čak i kada bismo dobili određene prosječne vrijednosti, i dalje ne bismo mogli donositi univerzalne zaključke o zdravstvenim rizicima na tom području“, istakao je.

Najupornije čestice mogle bi ostati izvor radioaktivnog zagađenja

Posebnu pažnju naučnika privlači mogućnost da se pojedini fragmenti razgrađuju mnogo sporije od ostalih. Čak i ako se većina radioaktivnih čestica s vremenom mijenja prema sličnom obrascu, neke mogu ostati stabilne znatno duže.

Upravo bi takvi fragmenti mogli nastaviti oslobađati radionuklide u okoliš i u dalekoj budućnosti.

„Čak i ako se čestice razgrađuju prema uglavnom ujednačenom obrascu, uvijek će postojati izuzeci, odnosno postojanije čestice koje će radionuklide oslobađati u kasnijem periodu“, upozorio je Weissenborn.

To naučnicima otežava procjenu koliko će dugo pojedini radioaktivni ostaci zadržati svoj utjecaj. Prosječno ponašanje čestica ne mora odražavati ponašanje svakog fragmenta, a upravo oni najpostojaniji mogli bi biti ključni za razumijevanje dugoročnog zagađenja.

Zbog toga su potrebna nova istraživanja koja će obuhvatiti više uzoraka, različite lokacije i detaljnije analize sastava čestica.

Černobil ni nakon četiri decenije nije zatvoreno poglavlje

Gotovo 40 godina nakon eksplozije četvrtog reaktora, Černobil i dalje predstavlja veliki naučni izazov. Novo istraživanje pokazuje da neke mikroskopske čestice nuklearnog goriva mogu očuvati svoju strukturu mnogo duže nego što se očekivalo.

Naučnici zasad ne tvrde da su sve čestice jednako opasne niti da se zdravstveni rizik za stanovništvo može izračunati na osnovu samo šest uzoraka. Ipak, njihovi nalazi upozoravaju da radioaktivne posljedice katastrofe ne nestaju jednostavno protokom vremena.

Koliko će dugo najpostojanije čestice ostati nepromijenjene i kakav će utjecaj imati na okoliš, tek treba utvrditi opsežnijim istraživanjima.