Дослідницька група з Лейбніцького університету Ганновера та Центру Гельмгольца Дрезден-Россендорф оприлюднила результати аналізу мікроскопічних часток палива, що потрапили в навколишнє середовище під час аварії на четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС у 1986 році. Науковці вивчили фізичний та хімічний стан шести радіоактивних зразків, розмір яких варіюється від 8 до 50 мікрометрів. Виявилося, що внутрішня структура деяких фрагментів палива залишається незмінною протягом майже 40 років, попри постійний вплив кліматичних та екологічних чинників у зоні відчуження.
Для вивчення внутрішньої будови частинок вчені застосували методи рентгенівської дифракції, які дозволили детально дослідити стан ядерного палива на мікроскопічному рівні. Аналіз показав наявність трьох категорій часток, залежно від їхнього складу та ступеня деградації. Перша категорія за своїми хімічними та фізичними показниками залишається ідентичною діоксиду урану, який використовувався як паливо в реакторі. Друга категорія часток частково або повністю інтегрована в захисний шар цирконію, що забезпечує їм додаткову фізичну стійкість та захист від зовнішнього руйнівного впливу довкілля.
Третя категорія часток утворилася під час тривалого горіння графітового сповільнювача, що тривало десять діб після вибуху. Висока температура трансформувала частинки палива в різні оксиди урану, які здатні легко подрібнюватися до стану мікроскопічного пилу. Такі фракції мають високу мобільність і можуть переноситися вітром на значні відстані, що створює ризик їх потрапляння в дихальні шляхи людини. Наслідки інгаляційного впливу таких частинок на організм оцінюються фахівцями як серйозна загроза для здоров’я населення та персоналу, що працює в регіоні.
Результати наукового дослідження, опубліковані у виданні Journal of Hazardous Materials, підтверджують, що радіоактивні частинки діють як тривалі резервуари продуктів поділу та актиноїдів у ґрунтах зони відчуження. Оскільки деякі зразки зберігають свою початкову структуру, очікується, що вони продовжуватимуть вивільняти радіонукліди протягом тривалого періоду часу. Ця особливість поведінки фрагментів палива значно ускладнює прогнозування екологічної ситуації та оцінку довгострокових ризиків, пов’язаних із радіоактивним забрудненням територій навколо пошкодженого енергоблока в північній частині України.
Автор дослідження Тобіас Вайссенборн зазначає, що кожен вивчений зразок має унікальну внутрішню структуру, тому наявних даних недостатньо для створення універсальної моделі поведінки всіх забруднювачів. Подальше вивчення потребує збору зразків з більшої кількості локацій та аналізу значно ширшої вибірки частинок для отримання статистично значущих даних. Навіть за наявності усереднених показників розпаду, завжди існуватимуть аномальні частинки з підвищеною стійкістю, які можуть зберігати радіоактивну небезпеку значно довше за інші типи уламків, виявлених на території Чорнобильської зони.
