Τα πιο επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα στον κόσμο είναι πιθανό το "Ποδός του ελέφαντα", το όνομα που δίνεται στη στερεά ροή από την πυρηνική κατάρρευση στο Πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής του Τσερνομπίλ στις 26 Απριλίου 1986. Το ατύχημα συνέβη κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής ρουτίνας όταν ένα κύμα ηλεκτρικού ρεύματος πυροδότησε μια απενεργοποίηση έκτακτης ανάγκης που δεν συνέβη όπως είχε προγραμματιστεί.
Τσερνομπίλ
Η θερμοκρασία του πυρήνα του αντιδραστήρα αυξήθηκε, προκαλώντας ακόμα μεγαλύτερη αύξηση ισχύος και οι ράβδοι ελέγχου που διαφορετικά θα μπορούσαν να διαχειριστούν την αντίδραση εισήχθησαν πολύ αργά για να βοηθήσουν. Η θερμότητα και η ισχύς αυξήθηκαν στο σημείο όπου το νερό που χρησιμοποιήθηκε για την ψύξη του αντιδραστήρα εξατμίστηκε, δημιουργώντας πίεση που εξαπέλυσε το συγκρότημα του αντιδραστήρα σε μία ισχυρή έκρηξη.
Χωρίς μέσα για την ψύξη της αντίδρασης, η θερμοκρασία έπεσε εκτός ελέγχου. Μια δεύτερη έκρηξη έριξε μέρος του ραδιενεργού πυρήνα στον αέρα, ντους στην περιοχή με ακτινοβολία και πυρκαγιές. Ο πυρήνας άρχισε να λιώνει, δημιουργώντας ένα υλικό που μοιάζει με ζεστή λάβα - εκτός από το ότι ήταν επίσης άγρια ραδιενεργό. Καθώς η λιωμένη ιλύς έχυσε μέσα από τους υπόλοιπους σωλήνες και το λιωμένο σκυρόδεμα, τελικά σκληρύνθηκε σε α μάζα που μοιάζει με το πόδι ενός ελέφαντα ή, σε μερικούς θεατές, τη Μέδουσα, την τερατώδη γοργόνα από τα ελληνικά μυθολογία.
Το πόδι του ελέφαντα
Το πόδι του ελέφαντα ανακαλύφθηκε από τους εργάτες τον Δεκέμβριο του 1986. Ήταν τόσο ζεστός όσο και πυρηνικός-θερμός, ραδιενεργός μέχρι το σημείο που πλησίαζε για περισσότερο από μερικά δευτερόλεπτα, αποτελούσε μια θανατική ποινή. Οι επιστήμονες έβαλαν μια κάμερα σε έναν τροχό και την έσπρωξαν για να φωτογραφίσουν και να μελετήσουν τη μάζα. Μερικές γενναίες ψυχές βγήκαν στη μάζα για να πάρουν δείγματα για ανάλυση.
Corium
Αυτό που οι ερευνητές ανακάλυψαν ήταν ότι το πόδι του ελέφαντα δεν ήταν, όπως περίμενε κανείς, τα απομεινάρια του πυρηνικού καυσίμου. Αντ 'αυτού, ήταν μια μάζα από λειωμένο σκυρόδεμα, θωράκιση πυρήνα και άμμο, όλα αναμειγνύονται μεταξύ τους. Το υλικό ονομάστηκε corium μετά το τμήμα του αντιδραστήρα που το παρήγαγε.
Το Ποδόσφαιρο του ελέφαντα άλλαξε με την πάροδο του χρόνου, αναζωογονώντας τη σκόνη, ρωγμές και αποσύνθεση, αλλά ακόμα κι έτσι έμεινε πολύ ζεστό για να πλησιάσουν οι άνθρωποι.
Χημική σύνθεση
Οι επιστήμονες ανέλυσαν τη σύνθεση του corium για να καθορίσουν τον τρόπο με τον οποίο σχηματίστηκε και τον πραγματικό κίνδυνο που αντιπροσωπεύει. Έμαθαν ότι το υλικό που σχηματίστηκε από μια σειρά διαδικασιών, από την αρχική τήξη του πυρηνικού πυρήνα στο Zircaloy (ένα κράμα εμπορίου κράματος ζιρκονίου) επικαλύπτοντας το μείγμα με άμμο και πυριτικά σκυροδέματος σε μια τελική πλαστικοποίηση καθώς η λάβα λειώνει μέσα από τα δάπεδα, στερεοποιώντας. Το Corium είναι ουσιαστικά ένα ετερογενές πυριτικό γυαλί που περιέχει εγκλείσματα:
- οξείδια ουρανίου (από τα σφαιρίδια καυσίμων)
- οξείδια ουρανίου με ζιρκόνιο (από την τήξη του πυρήνα στην επένδυση)
- οξείδια ζιρκονίου με ουράνιο
- οξείδιο ζιρκονίου-ουρανίου (Zr-U-O)
- πυριτικό ζιρκόνιο με έως και 10% ουράνιο [(Zr, U) SiO4, το οποίο ονομάζεται chernobylite]
- αργιλιοπυριτικά ασβεστίου
- μέταλλο
- μικρές ποσότητες οξειδίου του νατρίου και οξειδίου του μαγνησίου
Αν κοιτούσατε το corium, θα δείτε μαύρο και καφέ κεραμικό, σκωρία, ελαφρόπετρα και μέταλλο.
Είναι ακόμα ζεστό;
Η φύση των ραδιοϊσοτόπων είναι ότι διασπώνται σε πιο σταθερά ισότοπα με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, το σχέδιο αποσύνθεσης για ορισμένα στοιχεία μπορεί να είναι αργό, συν την "κόρη" ή το προϊόν της φθορά μπορεί επίσης να είναι ραδιενεργός.
Το corium του ποδιού του ελέφαντα ήταν σημαντικά χαμηλότερο 10 χρόνια μετά το ατύχημα, αλλά εξακολουθεί να είναι παράλογα επικίνδυνο. Στο 10ετές σημείο, η ακτινοβολία από το corium ήταν κάτω από την 1/10 την αρχική της τιμή, αλλά η μάζα παρέμεινε αρκετά φυσικά αρκετά ζεστή και εκπέμπεται αρκετά ακτινοβολία ότι 500 δευτερόλεπτα έκθεσης θα προκαλούσε ασθένεια ακτινοβολίας και περίπου μία ώρα ήταν θανατηφόρα.
Η πρόθεση ήταν να περιοριστεί το πόδι του ελέφαντα έως το 2015 σε μια προσπάθεια να μειωθεί το επίπεδο περιβαλλοντικής απειλής.
Ωστόσο, μια τέτοια συγκράτηση δεν το καθιστά ασφαλές. Το corium του Foot Elephant μπορεί να μην είναι τόσο ενεργό όσο ήταν, αλλά εξακολουθεί να παράγει θερμότητα και ακόμα να κατακρημνίζεται στη βάση του Τσερνομπίλ. Αν καταφέρει να βρει νερό, θα μπορούσε να προκύψει και άλλη έκρηξη. Ακόμη και αν δεν συνέβη έκρηξη, η αντίδραση θα μολύνει το νερό. Το πόδι του ελέφαντα θα κρυώσει με την πάροδο του χρόνου, αλλά θα παραμείνει ραδιενεργό και (εάν το ήσαστε σε θέση να το αγγίξετε) ζεστό για αιώνες που έρχονται.
Άλλες πηγές Corium
Το Τσερνομπίλ δεν είναι το μοναδικό πυρηνικό ατύχημα που παράγει corium. Γκρι corium με κίτρινα μπαλώματα σχηματίστηκε επίσης σε μερικές κατακρημνίσεις στον πυρηνικό σταθμό Three Mile Island στις ΗΠΑ το Μάρτιο του 1979 και στον πυρηνικό σταθμό Fukushima Daiichi στην Ιαπωνία τον Μάρτιο του 2011. Γυαλί που παράγεται από ατομικές δοκιμές, όπως trinitite, είναι παρόμοιο.