Исследователи создали установку, способную имитировать миниатюрный ядерный огненный шар. С ее помощью ученые пытаются понять, как именно образуются радиоактивные осадки после ядерных аварий и взрывов.
Во время ядерного взрыва температура поднимается до экстремальных значений — выше температуры поверхности Солнца. В результате окружающие материалы, включая почву, бетон, металл и органические вещества, практически мгновенно испаряются и превращаются в раскаленное облако газа и плазмы. Именно из этого облака затем формируются мельчайшие радиоактивные частицы. Раньше считалось, что процесс образования осадков происходит относительно предсказуемо: разные элементы якобы охлаждаются и конденсируются независимо друг от друга. Однако новые эксперименты показали гораздо более сложную картину.
Ученые обнаружили, что элементы активно взаимодействуют между собой прямо во время охлаждения. Особенно неожиданным оказался цезий. Этот элемент способен дольше оставаться в газообразном состоянии и смешиваться с другими веществами, создавая сложную химическую структуру радиоактивной пыли.
Для экспериментов исследователи использовали специальный плазменный реактор. Внутри установки испарялись смеси с ураном, цезием и церием, после чего ученые наблюдали, как пар охлаждается и превращается в твердые частицы. По словам авторов работы, такие частицы фактически становятся «химическими окаменелостями». Они сохраняют информацию о температуре, составе материалов и условиях, при которых произошел взрыв или авария.
Исследователи считают, что более точное понимание этих процессов поможет улучшить методы ядерной криминалистики, системы мониторинга и модели прогнозирования распространения радиоактивных веществ.
Кроме того, результаты могут оказаться полезными при ликвидации последствий крупных аварий вроде катастроф в Чернобыле и Фукусиме. Более точные модели помогут быстрее оценивать риски, планировать эвакуацию и организовывать очистку загрязненных территорий.
Ранее мы рассказывали, как из-за изменения климата возрастает риск укуса змей.
