चेर्नोबिल (अब चोर्नोबिल) परमाणु आपदा के चालीस साल बाद भी, सूक्ष्म रेडियोधर्मी कण आसपास की मिट्टी में बिखरे हुए हैं, और यह क्षेत्र अभी भी इतना रेडियोधर्मी है कि इसमें प्रवेश करने के लिए सुरक्षात्मक कपड़ों की आवश्यकता होती है। रिएक्टर को नष्ट करने वाले विस्फोटों ने पर्यावरण में भारी मात्रा में मलबा उड़ा दिया, और केवल 8 से 50 माइक्रोमीटर के कण अभी भी अत्यधिक रेडियोधर्मी हैं। वैज्ञानिकों ने अब इन छोटे अवशेषों की अभूतपूर्व विस्तार से जांच की है, और उन्हें कुछ आश्चर्यजनक मिला: उनमें से कुछ ने चार दशकों के अपक्षय के बावजूद अपनी अधिकांश मूल आंतरिक संरचना बनाए रखी है।

"इन कणों की तीन श्रेणियां हैं," लीबनिज़ विश्वविद्यालय हनोवर के भौतिक विज्ञानी और डॉक्टरेट उम्मीदवार टोबियास वेइसेनबोर्न बताते हैं। "पहला, ऐसे कण जो रासायनिक और भौतिक रूप से अभी भी परमाणु ईंधन यूरेनियम डाइऑक्साइड के बहुत समान हैं। फिर, ऐसे कण जो आंशिक या पूरी तरह से अपनी ज़िरकोनियम परत में लिपटे हुए, या पूरी तरह से उसके साथ जुड़े हुए हैं।" वह दूसरी श्रेणी रिएक्टर के अंदर अत्यधिक गर्मी में पैदा हुई, जहां पिघला हुआ ईंधन ज़िरकोनियम के साथ मिल गया, जो ईंधन की सुरक्षात्मक बाहरी परत में इस्तेमाल होने वाली अत्यधिक प्रतिरोधी धातु है। तीसरा प्रकार, वेइसेनबोर्न आगे कहते हैं, "तब बना जब ग्रेफाइट-मॉडरेटर में आग लग गई।" सामान्य परिस्थितियों में ग्रेफाइट मॉडरेटर तेज़ न्यूट्रॉन को धीमा करता है और शृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने में मदद करता है; आपदा के दौरान इसमें आग लग गई और दस दिनों तक जलता रहा। इस प्रक्रिया में, ईंधन विभिन्न यूरेनियम ऑक्साइड जैसे U3O8 में ऑक्सीकृत हो गया - एक ऐसा रूप जो यांत्रिक रूप से नाजुक होता है, आसानी से सूक्ष्म टुकड़ों में टूट जाता है, और फिर हवा द्वारा ले जाया जा सकता है, जहां इसे सांस के साथ अंदर लेना गंभीर स्वास्थ्य खतरा पैदा करता है।

दशकों के शोध के बावजूद, वैज्ञानिक अभी भी पूरी तरह से नहीं समझ पाए हैं कि चोर्नोबिल के कण अलग-अलग गति से क्यों टूटते हैं, और जैसे-जैसे सामग्री अपक्षयित होती है, यह यूरेनियम ऑक्साइड के कई रूपों का उत्पादन कर सकती है, जिससे दीर्घकालिक व्यवहार का पूर्वानुमान लगाना कठिन हो जाता है। इसका पता लगाने के लिए असामान्य सटीकता के उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिनमें सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे विवर्तन शामिल है, जो यह पता लगाता है कि क्रिस्टलीय सामग्रियों के अंदर परमाणु कैसे व्यवस्थित होते हैं। हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रोसेंडोर्फ (HZDR) के क्रिस्टलोग्राफर डॉ. क्रिस्टोफ हेनिग ने अब ग्रेनोबल में रोसेंडोर्फ बीमलाइन पर इस प्रकार के रेडियोधर्मी टुकड़ों का पहला सफल संरचनात्मक विश्लेषण पूरा किया है।

वेइसेनबोर्न के साथ काम करते हुए, हेनिग ने चोर्नोबिल क्षेत्र से प्राप्त छह कणों का विश्लेषण किया, उनके विभिन्न क्रिस्टलीय चरणों की पहचान की ताकि यह पता लगाया जा सके कि रेडियोधर्मी पदार्थ पर्यावरण में कितनी जल्दी निकल सकते हैं। "हनोवर के सहयोगियों और मैंने यूक्रेनी मिट्टी के नमूनों से कणों को अलग करने और उन्हें टंगस्टन इलेक्ट्रोड पर लगाने के लिए विभिन्न विधियों का उपयोग किया," वेइसेनबोर्न कहते हैं। चूंकि नमूने अत्यधिक रेडियोधर्मी थे, इसलिए ग्रेनोबल की यात्रा से पहले उन्हें कई परतों वाले कंटेनमेंट के अंदर सील करना पड़ा, जहां हेनिग की टीम ने एक्स-रे विवर्तन का उपयोग करके सामग्री के माध्यम से गुजरते समय एक्स-रे कैसे बिखरते हैं, यह मापकर उनकी आंतरिक संरचनाओं की जांच की। "पहले, हमें यह पता लगाना था कि कण संरचना की जांच कैसे करें," हेनिग समझाते हैं। "अंततः, हमने कणों को 100 माइक्रोमीटर तक केंद्रित एक्स-रे बीम में पूरी तरह से घुमाया - लगभग मानव बाल की मोटाई। हमने सभी प्रतिबिंबों को निर्बाध रूप से कैप्चर करने के लिए प्रत्येक कण को 2,000 विभिन्न कोणों से मापा।" इससे वैज्ञानिकों को टुकड़ों के भीतर विभिन्न यूरेनियम ऑक्साइड चरणों को अलग करने की अनुमति मिली, जिससे ऐसे विवरण सामने आए जो पहले दुर्गम थे।

परिणाम अप्रत्याशित थे: पर्यावरण में चार दशकों के बाद, सभी छह कणों के अंदर परमाणु ईंधन ने अपनी अधिकांश मूल क्रिस्टल संरचना बनाए रखी थी। इससे पता चलता है कि चोर्नोबिल का कम से कम कुछ मलबा शोधकर्ताओं के विश्वास से अधिक रासायनिक रूप से स्थिर है - संभावित रूप से इतना स्थिर कि विखंडन उत्पादों को जल्दी छोड़ने के बजाय अंदर बंद रख सके, जो आसपास की मिट्टी और पानी में रेडियोधर्मी संदूषकों की गति को सीमित करने में मदद कर सकता है। शोधकर्ता जल्दी से यह नोट करते हैं कि यह इस बात का सबूत नहीं है कि चोर्नोबिल का...