Cor i promieniotwórczość po krachu nuklearnym w Czarnobylu

Najbardziej niebezpiecznymi odpadami radioaktywnymi na świecie jest prawdopodobnie „Stopa słonia”, nazwa nadana stałemu przepływowi z rozpadu nuklearnego Elektrownia jądrowa w Czarnobylu 26 kwietnia 1986 r. Wypadek miał miejsce podczas rutynowego testu, kiedy gwałtowny wzrost napięcia spowodował awaryjne wyłączenie, które nie poszło zgodnie z planem.

Temperatura rdzenia reaktora wzrosła, powodując jeszcze większy skok mocy, a pręty kontrolne, które w przeciwnym razie mogłyby poradzić sobie z reakcją, zostały wstawione zbyt późno, aby pomóc. Ciepło i energia wzrosły do ​​punktu, w którym woda zastosowana do schłodzenia reaktora wyparowała, wytwarzając ciśnienie, które rozerwało zespół reaktora w potężnej eksplozji.

Bez możliwości schłodzenia reakcji temperatura wymknęła się spod kontroli. Druga eksplozja wyrzuciła część rdzenia radioaktywnego w powietrze, zalewając obszar promieniowaniem i rozpoczynając pożary. Rdzeń zaczął się topić, wytwarzając materiał przypominający gorącą lawę - tyle że był również niezwykle radioaktywny. Gdy stopiony szlam sączy się przez pozostałe rury i topi beton, w końcu stwardnieje masa przypominająca stopę słonia lub, dla niektórych widzów, Meduzę, potwornego gorgona z Grecji mitologia.

Stopa słonia została odkryta przez pracowników w grudniu 1986 roku. Był zarówno gorący fizycznie, jak i gorący, radioaktywny do tego stopnia, że ​​zbliżanie się do niego przez ponad kilka sekund stanowiło wyrok śmierci. Naukowcy umieścili aparat na kole i wypchnęli go, aby sfotografować i zbadać masę. Kilka odważnych dusz poszło na mszę, aby pobrać próbki do analizy.

Naukowcy odkryli, że Stopa Słonia nie była, jak niektórzy się spodziewali, resztkami paliwa jądrowego. Zamiast tego była to masa stopionego betonu, osłony rdzenia i piasku - wszystko zmieszane razem. Materiał został nazwany corium po części reaktora, który go wyprodukował.

Stopa Słonia zmieniała się z czasem, wydmuchując kurz, pękając i rozkładając się, ale mimo to pozostawała zbyt gorąca, aby ludzie mogli się do niej zbliżyć.

Naukowcy przeanalizowali skład koru, aby określić sposób jego powstawania i prawdziwe niebezpieczeństwo, jakie stanowi. Dowiedzieli się, że materiał powstał w wyniku szeregu procesów, od początkowego stopienia rdzenia jądrowego do Zircaloy (zastrzeżonego stopu cyrkonu) okładzina mieszanki piaskiem i krzemianami betonu do ostatecznego laminowania, gdy lawa topi się przez podłogi, zestalając się. Cor jest zasadniczo heterogenicznym szkłem krzemianowym zawierającym wtrącenia:

• tlenki uranu (z granul paliwa)
• tlenki uranu z cyrkon (od stopienia rdzenia do okładziny)
• tlenki cyrkonu z uran
• tlenek cyrkonu-uranu (Zr-U-O)
• krzemian cyrkonu zawierający do 10% uranu [(Zr, U) SiO4, który nazywa się czarnobylitem]
• glinokrzemiany wapnia
• metal
• mniejsze ilości tlenku sodu i tlenku magnezu

Jeśli spojrzysz na cor, zobaczysz czarno-brązową ceramikę, żużel, pumeks i metal.

Naturą radioizotopów jest to, że z czasem rozpadają się na bardziej stabilne izotopy. Jednak rozkład niektórych elementów może być powolny, plus „córka” lub produkt z rozkład może być również radioaktywny.

Corium Foot of Elephant's Foot było znacznie niższe 10 lat po wypadku, ale nadal było niesamowicie niebezpieczne. W punkcie 10-letnim promieniowanie z koru spadło do 1/10 jego wartości początkowej, ale masa pozostała fizycznie wystarczająco gorąca i wystarczająco emitowana promieniowanie że 500 sekund ekspozycji spowodowałoby chorobę popromienną, a około godzina była śmiertelna.

Zamiarem było powstrzymanie Słoniej Stopki do 2015 r., Aby zmniejszyć poziom zagrożenia dla środowiska.

Jednak takie przechowywanie nie czyni go bezpiecznym. Corium Foot of Elephant's Foot może nie być tak aktywny jak był, ale nadal wytwarza ciepło i topnieje w podstawie Czarnobyla. Jeśli uda mu się znaleźć wodę, może dojść do kolejnej eksplozji. Nawet jeśli nie dojdzie do wybuchu, reakcja zanieczyści wodę. Stopa Słonia z czasem ostygnie, ale pozostanie radioaktywna i (jeśli można ją dotknąć) ciepła przez stulecia.

Czarnobyl nie jest jedynym wypadkiem nuklearnym, w wyniku którego powstaje kor. Szary kor z żółtymi plamami utworzył się również podczas częściowego krachu w elektrowni jądrowej Three Mile Island w USA w marcu 1979 r. I elektrowni jądrowej Fukushima Daiichi w Japonii w marcu 2011 r. Szkło wyprodukowane z testów atomowych, takich jak trynitite, jest podobny.