Pátek, Duben 26

Vědci studují částice z Fukušimy

Společný tým britských a japonských výzkumníků využívá britské zařízení se synchrotronem k analýze vnitřní struktury a kompozice radioaktivních částic shromážděných z blízkosti zničené japonské jaderné elektrárny Fukušima Dajiči.

Synchrotronová vizualizační metoda ukazuje, že vnitřní struktura částic je velmi podobná vyvřelé hornině, pemze (Zdroj: univerzita Bristol)

V dubnu 2017 podtrhl tým složený z vědců z univerzity Bristol Diamond Light Source a japonské jaderně energetické agentury (JAEA) první experiment tohoto typu zajištěný na synchrotronu Diamond. Výzkum, využívající kombinované kapacity svazků I13 a I18, vrhá světlo na kombinaci zobrazování a fluorescence vyvinuté v Diamondu. Výzkum byl podporovaný Japonskou společností pro podporu vědy, nadacemi Daiwa a Saskawa.

Malé radioaktivní částice o velikosti od 0,45 do 0,28 mm byly odebrané z oblasti na severu od jaderné elektrárny. Na těchto částicích byla provedena analýza jejich struktury a složení. Výzkumný tým využíval mikroskopickou rentgenovou tomografii pomocí synchrotronu v kombinaci s difrakční ptychografií, aby prozkoumal vnitřní strukturu vzorků. Cílem analýzy bylo založení zdrojů materiálů a potenciálních rizik na životní prostředí.

Yukihiko Satou z JAEA sdělil: „rozhodli jsme se přinést radioaktivní částice ze spadu z Fukušimy do Diamondu, abychom zajistili komplexní nezávislou analýzu jejich vnitřní struktury a trojrozměrnou distribuci částic. O této problematice je známo jen relativně málo a zejména nejsou zmapovány fyzikální a chemické struktury z jejich dlouhodobých efektů na životní prostředí.“

Tom Scott z univerzity Bristol dodal: „Chtěli bychom provádět vícestupňová a multimodální měření. Tato měření by se měla zaměřit na škály od mikronů do nanometrů, kdy by měla být zkoumána zejména chemická struktura vzorků a paralelně také jejich funkcionalita. Diamond nabízí to nejlepší z expertízy této oblasti a možností jediného zdroje svazku na světě, kde je možné zajistit takové analýzy v rámci jednotlivých experimentů. Výsledná vizualizace umožňuje komplexní analýzu částic.“

Vnitřní struktura částic je podobná struktuře vulkanických hornin, struktuře pemzy, sdělila univerzita Bristol.

„Vnitřní struktura, podobná pemze, znamená, že jsou částice náchylné na povětrnostní vlivy a fragmentaci. Kvůli tomu může být zasažená oblast mnohem větší. Může být rozptýleno například radioaktivní železo do životního prostředí.“

Peter Martin z bristolské univerzity sdělil, že struktura a kompozice částic naznačuje, že byla vytvořena převážně z materiálů budovy reaktoru, především z vláknité izolace na bázi křemíku.

„Pravděpodobný scénář je takový, že byly částice vytvořeny z teplem roztavených částí prvního bloku během nehody se ztrátou chladiva. Radioaktivní cesium a ostatní štěpné produkty se usadily v roztaveném materiálu a fragmenty ocelových struktur a betonu se přilepily k povrchu po vodíkové explozi.“

„Stojí za zmínku, že se částice zdají být stabilní po dobu téměř čtyř let. Čtyři roky je doba mezi jejich vyzvednutím z elektrárny a analýzou. Navíc je ve studovaných částicích radioaktivní materiál zapouzdřen ve skleněné matrici podobné křemíku. Tato matrice je velmi podobná vitrifikačnímu procesu uskladnění radioaktivních materiálů. Tento proces snižuje možné riziko úniku radionuklidů.“

Konsorcium britských a japonských univerzit získalo společný grant od britské výzkumné společnosti zaměřené na výzkum, inovace, inženýring, vývoj japonského ministerstva školství, kultury, sportu, vědy a technologií. Tento grant slouží k podpoře výzkumu a hodnocení velikosti částic v blízkosti elektrárny. Bristolská univerzita sdělila, že bude „podporovat distribuci materiálu, který obsahuje palivové části k lepší definici mapy rizika.“

Zdroj: WNN

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..