3
Рентгеновское обследование радиоактивных частиц показало, что они обладают большей химической устойчивостью, чем предполагалось, и продолжают удерживать продукты деления внутри своей структуры
Спустя 40 лет после катастрофы на Чернобыльской АЭС радиоактивные частицы, выброшенные из разрушенного реактора, сохранили значительную часть своей первоначальной кристаллической структуры. К такому выводу пришла группа научных работников из Ганноверского университета имени Лейбница и Центра Гельмгольца в Дрездене — Россендорфе (HZDR), изучившая 6 фрагментов размером от 8 до 50 микрометров.
Полученные результаты указывают на то, что ядерное топливо оказалось химически более стойким, чем считалось ранее: оно продолжает удерживать продукты деления — радиоактивные вещества, образующиеся при распаде атомных ядер, — вместо того чтобы быстро высвобождать их в окружающую среду.
Физик Тобиас Вайсенборн выделяет три типа частиц, образовавшихся в результате аварии. Первый состоит в основном из материала, схожего с исходным ядерным топливом — диоксидом урана. Второй представляет собой смесь топлива и циркония, возникшую при экстремальном нагреве реактора, когда разрушились защитные оболочки и топливо смешалось с конструкционными материалами. Третий тип образовался во время 10-дневного пожара графитового замедлителя, замедляющего нейтроны в реакторе. В процессе горения топливо окислялось, образуя различные соединения урана, включая U₃O₈.
Особую угрозу представляют частицы, связанные с «графитовым пожаром»: они могут разлагаться на микроскопическую пыль, которую человек способен вдохнуть. Вход таких частиц в организм создает долгосрочные риски для здоровья. Таким образом, химическая устойчивость топлива не означает, что радиоактивное загрязнение утратило свою опасность.
Для изучения внутреннего строения фрагментов кристаллограф Кристоф Хенниг и его команда использовали рентгеновскую дифракцию на синхротронном источнике — установке, генерирующей мощное рентгеновское излучение. Каждый образец поворачивали под различными углами в тонком рентгеновском пучке, что позволило определить кристаллические фазы — участки материала с упорядоченной атомной структурой. Анализ показал, что за четыре десятилетия структура ядерного топлива в исследованных частицах изменилась довольно незначительно.
Тем не менее выборка слишком мала, чтобы обобщать этот результат на все радиоактивные выбросы Чернобыля: учёные исследовали всего 6 фрагментов, собранных в 2 локациях. По словам Вайсенборна, структура каждой частицы уникальна, и некоторые из них могут продолжать высвобождать радионуклиды — нестабильные атомные ядра, испускающие ионизирующее излучение. Поэтому необходимы дальнейшие наблюдения за тем, как частицы разрушаются под воздействием окружающей среды и как изменяется их способность удерживать радиоактивные вещества. Эти данные помогут точнее оценить риски для здоровья и определить, какие ограничения доступа в Чернобыльской зоне отчуждения по-прежнему необходимы.
Следующий этап исследований может включать изучение трансурановых фаз — соединений элементов тяжелее урана, которые также присутствуют среди радиоактивных остатков аварии. На текущий момент полученные результаты однозначно указывают на то, что некоторые частицы сохраняют свою структуру дольше, чем ожидалось, но не позволяют считать их безопасными или исключить дальнейшее распространение радиоактивных веществ.
10 октября 2026, 16:21Наука и космосDarth SaharaИсточники:techexplorist
Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google
ядерное топливоРадиационная безопасностьпродукты деленияЧернобыль
Источник