Самыми опасными радиоактивными отходами в мире, вероятно, являются “Слоновья лапка” – так называют твердый поток в результате ядерного расплава на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года. Авария произошла во время планового испытания, когда скачок напряжения вызвал аварийное отключение, которое произошло не так, как планировалось.
Чернобыль
Температура активной зоны реактора повысилась, что привело к еще большему скачку мощности, а управляющие стержни, которые в противном случае могли бы управлять реакцией, были вставлены слишком поздно, чтобы помочь. Тепло и мощность выросли до такой степени, что вода, использованная для охлаждения реактора, испарилась, создав давление, которое разнесло блок реактора на части в результате мощного взрыва.
С нет средств для охлаждения реакции, температура вышла из-под контроля. Второй взрыв выбросил часть радиоактивного ядра в воздух, залил территорию радиацией и вызвал возгорание. Ядро начало плавиться, производя материал, напоминающий раскаленную лаву, за исключением того, что он был чрезвычайно радиоактивным. Расплавленный ил просачивался через оставшиеся трубы и расплавленный бетон, и в конечном итоге он превратился в массу, напоминающую ногу слона или, по мнению некоторых зрителей, Медузу, чудовищную Горгону из греческой мифологии.
Слоновья нога
Слоновья нога была обнаружена рабочими в декабре 1986 года. Она была и физически горячей, и ядерно-горячей, и радиоактивной до такой степени, что приближалась к ней более чем на несколько секунд составляли смертный приговор. Ученые поместили фотоаппарат на колесо и вытащили его, чтобы сфотографировать и изучить массу. Несколько смельчаков вышли к толпе, чтобы взять образцы для анализа.
Corium
Исследователи обнаружили, что у Слона Фут был не остатками ядерного топлива, как некоторые ожидали. Вместо этого это была масса расплавленного бетона, защиты активной зоны и песка, смешанных вместе. Материал получил название кориум в честь той части реактора, в которой он был произведен.
Слоновья лапа менялась со временем, поднимая пыль, трескаясь и разлагаясь, но даже в этом случае она оставалась слишком горячей, чтобы люди могли приблизиться к ней.
Химический состав
Ученые проанализировали состав кориума, чтобы определить, как он образовался и какую истинную опасность он представляет. Они узнали, что материал образовался в результате ряда процессов, от начального плавления ядра ядра до покрытия из циркалоя (товарный знак циркониевого сплава ) , смеси с песком и силикатами бетона до окончательного ламинирование, когда лава таяла по полу, затвердевая. Кориум представляет собой гетерогенное силикатное стекло, содержащее включения:
- оксиды урана (из топливных таблеток)
- оксиды урана с цирконием (от плавления активной зоны до оболочки)
- оксиды циркония с ураном
- оксид циркония-урана (Zr-UO)
- силикат циркония с содержанием урана до 10% [(Zr, U) SiO4, который называется чернобылитом]
- алюмосиликаты кальция.
- металл
- меньшее количество оксида натрия и оксида магния
Если вы посмотрите на кориум, вы увидите черный и коричневая керамика, шлак, пемза и металл.
Еще горячо?
Природа радиоизотопов такова, что они со временем распадаются на более стабильные изотопы. Однако схема распада некоторых элементов может быть медленной, плюс «дочерний» или продукт распада также может быть радиоактивным.
Кориум Через 10 лет после аварии «Слоновья лапа» была значительно ниже, но все еще безумно опасной. К 10-летнему периоду излучение кориума снизилось до 1/10 от первоначального значения, но масса оставалась достаточно горячей физически и испускала достаточно излучения, чтобы 500 секунд воздействия вызвали лучевую болезнь, а около часа было смертельным. p>
Намерение состояло в том, чтобы к 2015 году сдержать «Слоновью ногу», чтобы снизить уровень угрозы для окружающей среды.
Однако такое сдерживание не делает его безопасным. Кориум «Слоновьей лапки» может быть не таким активным, как был, но он все еще выделяет тепло и все еще тает в основании Чернобыля. Если ему удастся найти воду, может произойти еще один взрыв. Даже если не произойдет взрыва, реакция приведет к загрязнению воды. «Слоновья лапа» со временем остынет, но она останется радиоактивной и (если вы сможете прикоснуться к ней) теплой на долгие века.
Другие источники Кориум
Чернобыль – не единственная ядерная авария, в которой образовался кориум. Серый кориум с пятнами желтого цвета также образовался в результате частичных расплавов на атомной электростанции Три-Майл-Айленд в США в марте 1979 года и на АЭС Фукусима-дайити в Японии в марте 2011 года. Стекло, полученное в результате атомных испытаний, такое как тринитит, похоже.