science >> Wetenschap >  >> Natuur

Plutoniumdeeltjes van kernproeven complexer dan eerder werd gedacht

Tegoed:Unsplash/CC0 Publiek domein

Meer dan 100 kg zeer giftig uranium (U) en plutonium (Pu) werd verspreid in de vorm van kleine 'hete' radioactieve deeltjes nadat de Britten negen atoombommen tot ontploffing hadden gebracht in afgelegen gebieden van Zuid-Australië, inclusief Maralinga.

Wetenschappers zeggen dat deze radioactieve deeltjes tot op de dag van vandaag in de bodem aanwezig zijn, meer dan 60 jaar na de ontploffingen. Eerder, we hadden beperkt begrip van hoe Pu uit deze "hete" deeltjes in de omgeving werd vrijgelaten voor opname door dieren in het wild rond Maralinga.

Maar nu, een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten en onder leiding van Monash University waarschuwen onderzoekers dat de deeltjes eigenlijk complexer en gevarieerder zijn dan eerder werd gedacht. Dit betekent dat de processen die Pu langzaam in het milieu afgeven, ook veel complexer en gevarieerder zijn.

"De Britten brachten tussen 1953 en 1963 negen atoombommen tot ontploffing en voerden honderden kernproeven uit in de outback van Zuid-Australië. " zei hoofdonderzoeksauteur Megan Cook, een doctoraat student van de Monash University School of Earth, Sfeer en Milieu. "De resulterende radioactieve besmetting en doofpotaffaire blijft ons achtervolgen."

"De resultaten van onze studie veranderen ons begrip van de aard van hete deeltjes in Maralinga ingrijpend - ondanks het feit dat dit enkele van de best bestudeerde deeltjes ter wereld waren, " zei co-auteur van de studie, universitair hoofddocent Vanessa Wong.

Het onderzoeksteam gebruikte synchrotronstraling bij de Diamond Light Source bij Oxford, UK om de fysische en chemische samenstelling van de deeltjes te ontcijferen.

Aan de Monash University ontleedden ze enkele van de hete deeltjes met behulp van een ionenbundel van nanogrootte, en karakteriseerde verder de complexe samenstelling van deze deeltjes tot op nanogrootte in verfijnde details.

De onderzoekers toonden aan dat de complexiteit van de hete deeltjes is ontstaan ​​door het afkoelen van polymetallische smelten van duizenden graden Celsius in de explosiewolk tijdens hun vorming.

"We ontdekten dat de deeltjes plutonium-uranium-koolstofverbindingen met een lage valentie bevatten die typisch zeer reactief zijn, nog, al bijna 60 jaar gestabiliseerd was in de hete-deeltjesmatrix, " zei de corresponderende auteur Dr. Barbara Etschmann.

Alleen al tussen 1950 en 1988 waren er meer dan 230 geregistreerde kernwapenongevallen, waaronder ten minste 10 met gedocumenteerde afgifte van radioactieve deeltjes in het milieu. De risico's van dergelijke incidenten nemen alleen maar toe naarmate internationale verdragen zoals het Intermediate-Range Nuclear Forces-verdrag werden geannuleerd.

"Het begrijpen van het lot van hete deeltjes in de unieke setting van de Australische outback is van cruciaal belang voor het beveiligen van Australië in het geval van nucleaire incidenten in de regio, en het teruggeven van al het door de Britse tests aangetaste geboorteland aan de traditionele Anangu-eigenaren van het Maralinga Tjarutja-land, " zei co-auteur van de studie, professor Joël Brugger.