منذ ما يزيد قليلاً عن 40 عامًا، بدأ ما كان كاختبار روتيني للسلامة في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية (أو تشيرنوبيل باللغة الأوكرانية) في أوكرانيا السوفيتية تصاعدت إلى واحدة من أكثر الكوارث شهرة في القرن العشرين. انفجر المفاعل واحترق، مما أدى إلى قذف قطع من الحطام النووي إلى السماء. ومن بين تلك النفايات السامة كان هناك عدد لا يحصى من “الجزيئات الساخنة” الصغيرة، وهي شظايا من الوقود النووي أصغر من عرض شعرة الإنسان (يتراوح عرضها بين 8 و50 ميكرومتر). تُسمى هذه الجسيمات بالحرارة لأنها شديدة الإشعاع، ولا تزال موجودة بعد مرور أربعة عقود. اليوم، العلماء يدخلون مناطق منطقة استبعاد تشيرنوبيل حيث تتواجد الجزيئات الساخنة، يلزم ارتداء بدلة واقية كاملة.
ولكن بعد عقود من الدراسة، لا يزال العلماء لا يعرفون إلا القليل عن مكونات جزيئاتهم على المستوى الجزيئي. أ فريق من الباحثين شرعت شركة من ألمانيا مؤخرًا في تغيير ذلك من خلال تحليل ستة جسيمات تم جمعها من موقعين في منطقة الاستبعاد باستخدام حيود الأشعة السينية السنكروترونية. والمثير للدهشة أنهم اكتشفوا أن الجسيمات ظلت أكثر استقرارًا كيميائيًا مما توقعوا. وكانت هياكلها البلورية سليمة إلى حد كبير، مما يشير إلى أنها لم تتغير إلا قليلاً منذ تشكلها أثناء الكارثة وتداعياتها.
وقد نشرت النتائج مؤخرا في مجلة المواد الخطرة.
ما هي جسيمات تشيرنوبيل الساخنة؟
تنقسم الجسيمات الساخنة التي تم إلقاؤها من محطة تشيرنوبيل إلى ثلاث فئات عامة. الأول هو الوقود الذي يظل مشابهًا كيميائيًا وفيزيائيًا لثاني أكسيد اليورانيوم الأصلي في المفاعل. أما النوع الثاني فيتكون من الوقود الذي ذاب أثناء الانفجار واندمج في غلافه الواقي المصنوع من سبائك الزركونيوم. النوع الثالث هو الوقود المتضرر بالنيران.
ومع احتراق جرافيت المفاعل لمدة 10 أيام بعد الانفجار، أدت الحرارة الشديدة إلى أكسدة بعض الوقود وتحويله إلى مركبات يورانيوم أخرى.
الجسيمات والبلورات… والكلاب
بالنسبة لهذه الدراسة تحديدًا، حصل الفريق على عيناته الست من منطقتين في منطقة الاستبعاد، وتم تمثيل فئات الجسيمات الساخنة الثلاثة جميعها. اثنان منها جاءا من الأسفلت في بريبيات، على بعد ميلين تقريبًا من المفاعل، بينما جاء الأربعة الآخرون من عينات تربة المزرعة في كوباتشي، على بعد حوالي ثلاثة أميال.
باستخدام العينات المختارة، عزل الباحثون جزيئات فردية تم سحبها من التربة، وقاموا بتركيب كل نوع على قطب كهربائي صغير من التنغستن، ثم أرسلوها إلى مرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي في غرونوبل بفرنسا. هناك، قام الفريق بتحليل الجسيمات باستخدام الأشعة السينية المكثفة التي ينتجها السنكروترون، وهو مسرع الجسيمات الدائرية. وقام الباحثون بتدوير كل جسيم في شعاع الأشعة السينية، وقياسه من حوالي 2000 زاوية مختلفة. إن مشاهدة كيفية ارتداد الأشعة السينية عن كل تلك المواد كشفت عن كيفية ترتيب ذراتها، وإظهار المركبات التي يتكون منها كل جسيم، والأهم من ذلك بالنسبة لهذه الدراسة، مدى بقاء بنيتها البلورية سليمة.
لقد توقعوا رؤية الجسيمات التي تحللت بسبب سنوات من التعرض للعناصر. وبدلا من ذلك، ظلت الهياكل البلورية سليمة إلى حد كبير. يشير هذا الاكتشاف المفاجئ إلى أن الجسيمات أكثر استقرارًا كيميائيًا مما كان يُفترض سابقًا، حيث تحتفظ بمحتوياتها المشعة داخل بنيتها البلورية.
على الرغم من أن بعض الجسيمات أظهرت مزيدًا من الأكسدة (فقدان الإلكترونات عندما تتفاعل مع مواد كيميائية أخرى) أكثر من غيرها، إلا أن اثنتين منها لم تظهرا أي شيء على الإطلاق. والأهم من ذلك، أن اثنتين من الجسيمات التي تم سحبها من نفس التربة بالقرب من كوباتشي تضمنتا عينة شديدة الأكسدة وعينة لم تمس إلى حد كبير. يقترح المؤلفون أنه إذا كانت العوامل الجوية هي سبب الأكسدة، فإن كلا الجزيئات الموجودة جنبًا إلى جنب يجب أن تبدو متشابهة. وبدلاً من ذلك، يقولون إن الأكسدة حدثت على الأرجح خلال الكارثة نفسها، عندما أدى حريق المفاعل إلى حرق بعض الوقود لعدة أيام.
من المحتمل أن يكون هذا الجدول الزمني بمثابة أخبار جيدة للمناطق المحيطة بمحطة الطاقة. إذا كانت الجسيمات متمسكة بالفعل بتلك المادة المشعة ولا تتأكسد، فقد يعني ذلك أن مواد أقل ضررًا تشق طريقها إلى التربة، وبالتالي إلى النظام البيئي المحيط. ومع ذلك، سارع الباحثون إلى التحذير من أي ادعاءات واسعة النطاق. وكانت هذه مجرد ستة عينات، بعد كل شيء. إن تقديم أي ادعاء أوسع حول التربة في المنطقة يتطلب عمومًا المزيد من البحث.
على الرغم من أنه لا يزال من السابق لأوانه القول بأي قدر من اليقين، فإن عدم تسرب المواد الخطرة إلى البيئة يمكن أن يساعد جزئيًا في تفسير سبب تحول منطقة الحظر إلى موطن لكائنات فضائية دائمة.حي متزايد من الثدييات فروي في السنوات الأخيرة. في الواقع، فإن افتقار المنطقة للبشر جعلها نظامًا بيئيًا مزدهرًا الثعالب والدببة والبيسون. إنه مثال حديث، وإن كان غير تقليدي إلى حد ما، لإعادة الحياة البرية. وبطبيعة الحال، حتى في هذه الحدود الجديدة، فإن العواقب المترتبة على وقوع كارثة نووية ليست غائبة تماما. أظهرت دراسة حديثة عن الكلاب المتجولة التي تعيش في منطقة تشيرنوبيل المحظورة، والتي يعتقد الكثير منها أنها من نسل الكلاب التي تركها أصحابها أثناء الإخلاء عام 1986، أن اختلافات وراثية متميزة من الكلاب في منطقة تبعد 10 أميال فقط.
قصص ذات صلة
