Кориум и радиоактивност след ядрения срив в Чернобил

Най-опасните радиоактивни отпадъци в света вероятно е "Слончето стъпало", името, дадено на твърдия поток от ядрения срив при Чернобилска АЕЦ на 26 април 1986 г. Инцидентът е станал по време на рутинно изпитване, когато захранването предизвика аварийно изключване, което не протече по план.

Температурата на сърцевината на реактора се повиши, което доведе до още по-голям скок на мощността и контролните пръти, които иначе можеха да управляват реакцията, бяха вкарани твърде късно, за да помогнат. Топлината и силата нараснаха до точката, в която водата, използвана за охлаждане на реактора, се изпарява, генерирайки налягане, което разруши реакторния блок в мощен взрив.

Без средства за охлаждане на реакцията температурата изтича извън контрол. Втора експлозия хвърли част от радиоактивното ядро ​​във въздуха, като задуши района с радиация и започнаха пожари. Ядрото започна да се топи, произвеждайки материал, наподобяващ гореща лава - с изключение на това, че той също беше диво радиоактивен. Тъй като разтопената утайка изтича през останалите тръби и стопен бетон, в крайна сметка тя се втвърдява в маса, наподобяваща подножието на слон или, за някои зрители, Медуза, чудовищният Горгон от гръцки митология.

Слончето стъпало е открито от работници през декември 1986 г. Той беше и физически горещ, и ядрено горещ, радиоактивен до степен, че приближаването му за повече от няколко секунди представляваше смъртна присъда. Учените поставиха камера на колело и я изтласкаха, за да снимат и изучат масата. Няколко смели души излязоха на масата, за да вземат проби за анализ.

Това, което изследователите откриха, е, че кракът на слона не е, както някои очакваха, остатъците от ядреното гориво. Вместо това беше маса от разтопен бетон, екранирана сърцевина и пясък, всички смесени заедно. Материалът беше кръстен стопилката след порцията на реактора, която го е произвела.

Слонът на крака се променя с течение на времето, издувайки прах, напуквайки се и се разлага, но дори и да го направи, той остана твърде горещ, за да се приближат хората.

Учените анализираха състава на кориум, за да определят как се е образувал и истинската опасност, която представлява. Те научиха, че материалът е образуван от серия от процеси, от първоначалното топене на ядреното ядро ​​в циркалоя (запазена марка на циркониева сплав) облицоване на сместа с пясък и бетонови силикати до окончателно ламиниране, докато лавата се стопи през подове, втвърдявайки се. Corium е по същество хетерогенно силикатно стъкло, съдържащо включвания:

• уранови оксиди (от горивните пелети)
• уранови оксиди с цирконий (от топенето на сърцевината в облицовката)
• циркониеви оксиди с уран
• циркониев-уранов оксид (Zr-U-O)
• циркониев силикат с до 10% уран [(Zr, U) SiO4, който се нарича чернобилит]
• калциеви алумосиликати
• метал
• по-малки количества натриев оксид и магнезиев оксид

Ако гледате кориума, ще видите черна и кафява керамика, шлака, пемза и метал.

Природата на радиоизотопите е, че с времето те се разпадат в по-стабилни изотопи. Въпреки това, схемата на гниене за някои елементи може да е бавна, плюс "дъщерята" или продуктът на гниене може също да бъде радиоактивен.

Кориумът на Слончето стъпало беше значително по-нисък 10 години след инцидента, но все още безумно опасен. В 10-годишната точка радиацията от кориума е спаднала до 1/10 от първоначалната му стойност, но масата е останала достатъчно физически гореща и емитирана достатъчно радиация че 500 секунди излагане би довело до лъчева болест и около час беше смъртоносна.

Намерението е било да задържат Слончето стъпало до 2015 г., за да намали нивото на заплахата за околната среда.

Подобно ограничаване обаче не го прави безопасно. Кориумът на Слончето стъпало може да не е толкова активен, колкото беше, но все още генерира топлина и все още се топи в основата на Чернобил. Ако успее да намери вода, може да доведе до друга експлозия. Дори и да не се случи експлозия, реакцията ще замърси водата. Кракът на слона с времето ще се охлади, но той ще остане радиоактивен и (ако сте успели да го докоснете) топъл за следващите векове.

Чернобил не е единствената ядрена авария, която произвежда кориум. Сивият кориум с петна от жълто също се образува при частични сривове в атомната електроцентрала Three Mile Island в САЩ през март 1979 г. и атомната електроцентрала Fukushima Daiichi в Япония през март 2011 г. Стъкло, получено от атомни тестове, като например trinitite, е подобно.