Частиците от Чернобил са останали практически непроменени в продължение на 40 години, казват физици

Ваня Милева Последна промяна на 08 октомври 2026 в 00:00 1062 0

Гореща частица от аварията с реактора през 1986 г.: Частицата от ядреното гориво е частично слята с циркониев оксид.

Кредит Laura Stalmann
Гореща частица от аварията с реактора през 1986 г.: Частицата от ядреното гориво е частично слята с циркониев оксид.

Рентгенов анализ на шест "горещи частици" показва, че те са по-стабилни от очакваното, но е твърде рано да се премахнат ограниченията в Чернобилската зона.

Четиридесет години след ядрената авария в Чернобил, учените за първи път са проучили задълбочено вътрешната структура на отделни "горещи частици" - микроскопични фрагменти от ядрено гориво, изхвърлени от разрушения реактор. Изследователи са проучили 6 такива частици и са установили, че горивната матрица в тях е значително по-добре запазена, отколкото са предполагали, съобщават от университета Лайбниц в Хановер, Германия.

Резултатите са публикувани в списание Journal of Hazardous Materials.

Какво е останало след инцидента

В първите часове след експлозията от реактора са били освободени горивни и други материални частици. Някои от тези частици все още се намират в почвата на Чернобилската зона. Те са с размер само 8–50 микрометра, но тяхната радиоактивност може да се запази в продължение на десетилетия.

Изследователите идентифицират три основни вида такива частици. Някои са подобни по състав и структура на оригиналния уранов диоксид. Други са частично или напълно смесени с циркониевия слой, който е обграждал горивото.

Третият вид се е появил след пожар на графит. Графитът в реактора е горqл около 10 дни, а високата температура и достъпът на кислород са довели до окисляване на горивото. Това води до образуването на уранови съединения, включително U₃O₈. Тези съединения са механично нестабилни и могат да се разпаднат на фин прах, който може да бъде разнесен от вятъра.

Частиците са изследвани отвътре за първи път

Досега учените се затрудняваха да разберат колко бързо се разграждат подобни фрагменти в околната среда. За целта екип от университета Лайбниц в Хановер и изследователския център "Хелмхолц" в Дрезден-Росендорф използва синхротронно рентгеново лъчение.

Шест частици първо са извлечени от украински почвени проби и монтирани върху волфрамови електроди. След това са изпратени в Гренобъл, където са анализирани с помощта на рентгенова дифракция в Rossendorf Beamline.

"Първо, трябваше да разберем как дори да изучаваме структурата на частиците. В крайна сметка ги завъртяхме напълно в рентгенов лъч, фокусиран до 100 микрометра – приблизително дебелината на човешки косъм. За всяка частица измервахме под 2000 различни ъгъла, за да уловим напълно всички отражения", обяснява Кристоф Хениг (Christoph Hennig), кристалограф в Изследователския център "Хелмхолц" в Дрезден-Росендорф.

По този начин учените успяват да определят кои уранови съединения са останали във фрагментите. Те откриват UO₂, U₃O₈, U₄O₉ и фази с примеси от цирконий. Освен това, структурата на оригиналното ядрено гориво в изследваните частици е останала до голяма степен непокътната.

Рентгенов фазов анализ на отделни "горещи" частици от ЧернобилРентгенов фазов анализ на отделни "горещи" частици от Чернобил. Кредит: Tobias Weissenborn et al; Journal of Hazardous Materials; DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.141533

Радиоактивните вещества остават вътре

Резултатът е неочакван. Стабилните структури на урановия оксид продължават да съхраняват продуктите на делене и други радиоактивни вещества в себе си. Това означава, че частиците може да ги освобождават по-бавно, отколкото се смяташе досега.

Въпреки това е твърде рано да се правят заключения за всички подобни фрагменти.

"Всяка частица има своя собствена структура, а нашият експеримент включваше само шест частици от две места", обяснява Тобиас Вайсенборн (Tobias Weissenborn) от университета Лайбниц в Хановер.

Дори ако по-нататъшни изследвания определят средната скорост, с която тези частици се разпадат, той отбелязва, че отделни, по-стабилни фрагменти все още биха могли да се запазят по-дълго и да отделят радионуклиди по-късно.

Следователно новите резултати не означават, че ограниченията за Чернобилската зона могат да бъдат премахнати. Изследователите вече провеждат последващи експерименти, този път изучавайки силно радиоактивни трансуранови фази в оцелелите материали.

Справка: X-ray diffraction phase analysis of single hot particles from Chornobyl; Tobias Weissenborn et al; Journal of Hazardous Materials 1 March 2026, 141533, Volume 505; DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.141533

Източник: Chernobyl particles reveal unexpectedly stable nuclear fuel after 40 years, Helmholtz Association of German Research Centres

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !