前蘇聯切爾諾貝利核電站4號反應堆發生災難性故障并向歐洲各地排放放射性沉降物已經過去35年了,但這座廢棄的核電站仍然被放射性熔巖所覆蓋。這種玻璃般堅硬的物質不僅妨礙了所有的清理工作,而且使其本身難以研究。

研究人員現在已經成功地測試了一種技術,可能有助于從幾乎無法穿透的熔巖外殼中收集更多細節。英國謝菲爾德大學(University of Sheffield)的研究人員《材料化學雜志》(Journal of Materials Chemistry A)發表文章,將這種物質的微小樣本置于強大的X射線下,可以揭開現實核災廢物的神秘面紗。
這項研究的作者之一英國謝菲爾德大學(University of Sheffield)研究人員克萊爾·科克希爾(Claire Corkhill)表示, “這就像是對犯罪現場的法醫分析。對我們的模擬材料進行的化學分析使我們能夠拼湊出切爾諾貝利電站核燃料的最后時刻。”
切爾諾貝利核電站位于烏克蘭首都基輔以北約60英里處,事故發生時有四個正在運行的反應堆。1986年,4號反應堆的鈾燃料熔化,與結構和周圍環境中的成分發生化學反應,其中包括鋯、石墨、鋼和混凝土等材料呈熔巖狀,科學家稱之為“corium”。危險的淤泥從反應堆堆芯流出,最終冷卻并硬化成一種高放射性的玻璃狀陶瓷。
為了最終弄清楚如何清除內核并徹底清除切爾諾貝利核電站的放射性,科學家首先需要了解內核、混合物在反應堆中的變化,以及它究竟是如何形成的。但該物質放射性太強,無法接近。再加上它的硬度,這意味著從切爾諾貝利核電站采集到的實際樣本少之又少。謝菲爾德大學研究人員制造了科學家們稱之為“模擬物”的材料,將許多核電站中發現的相同建筑材料的模擬廢物融化在一起。研究人員把模擬物帶到同步加速器上,在瑞士北部的保羅·舍勒研究所和紐約長島的布魯克海文國家實驗室以非常強大的X射線照射。通過觀察X射線在模擬物上的不同吸收方式,研究人員能夠分辨出細微的細節,比如識別比霧滴更小的含鈾化合物的晶體結構。X射線的數據使研究人員能夠重建樣品成分在極端條件下熔化的順序。換言之,研究人員可以重現核電站熔毀后的瞬間。
研究人員相信他們的技術已經成熟,為分析真正的切爾諾貝利和福島核熔化的事故過程鋪平了道路。
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