Çernobil (artık Çornobil) nükleer felaketinin üzerinden kırk yıl geçmesine rağmen, mikroskobik radyoaktif parçacıklar hâlâ çevredeki toprağa dağılmış durumda ve bölge o kadar radyoaktif ki girmek için koruyucu kıyafet gerekiyor. Reaktörü yok eden patlamalar çevreye muazzam miktarda moloz fırlattı ve sadece 8 ila 50 mikrometre ölçülerindeki parçacıklar hâlâ yüksek düzeyde radyoaktif. Bilim insanları şimdi bu minik kalıntıları eşi görülmemiş bir ayrıntıyla inceledi ve şaşırtıcı bir şey buldu: bazıları kırk yıllık yıpranmaya rağmen orijinal iç yapılarının büyük bir kısmını korumuş.

Leibniz Üniversitesi Hannover'de fizikçi ve doktora adayı olan Tobias Weissenborn, "Bu parçacıkların üç sınıfı var" diye açıklıyor. "Birincisi, kimyasal ve fiziksel olarak hâlâ nükleer yakıt uranyum dioksite çok benzeyen parçacıklar. İkincisi, zirkonyum katmanlarıyla kısmen veya tamamen kaplanmış ya da tamamen kaynaşmış parçacıklar." Bu ikinci kategori, reaktörün içindeki aşırı ısıda, eriyen yakıtın yakıtın koruyucu dış katmanında kullanılan son derece dirençli metal olan zirkonyumla birleşmesiyle doğdu. Weissenborn, üçüncü türün ise "grafit moderatörün alev almasıyla oluştuğunu" ekliyor. Normal koşullarda grafit moderatör hızlı nötronları yavaşlatır ve zincirleme reaksiyonun sürmesine yardımcı olur; felaket sırasında tutuştu ve on gün boyunca yandı. Bu süreçte yakıt, U3O8 gibi çeşitli uranyum oksitlere oksitlendi – mekanik olarak kırılgan, kolayca mikroskobik parçalara ayrılan ve rüzgârla taşınabilen, solunması ciddi sağlık riskleri taşıyan bir form.

Onlarca yıllık araştırmaya rağmen bilim insanları Çernobil parçacıklarının neden farklı hızlarda bozunduğunu hâlâ tam olarak anlamış değil ve malzeme yıprandıkça çeşitli uranyum oksit formları üretebilir, bu da uzun vadeli davranışı tahmin etmeyi zorlaştırır. Bunu çözmek, atomların kristal malzemeler içinde nasıl düzenlendiğini ortaya koyan sinkrotron X-ışını kırınımı gibi olağanüstü hassasiyette ekipman gerektiriyor. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf'ta (HZDR) kristalograf olan Dr. Christoph Hennig, şimdi Grenoble'daki Rossendorf Beamline'da bu tür radyoaktif parçacıkların ilk başarılı yapısal analizini tamamladı.

Weissenborn ile birlikte çalışan Hennig, Çernobil bölgesinden alınan altı parçacığı analiz ederek farklı kristal fazlarını belirledi ve radyoaktif maddelerin çevreye ne kadar hızlı sızabileceğini öğrendi. Weissenborn, "Hannover'deki meslektaşlarım ve ben, parçacıkları Ukrayna toprak örneklerinden ayırmak ve tungsten elektrotlara tutturmak için çeşitli yöntemler kullandık" diyor. Örnekler son derece radyoaktif olduğu için Grenoble'a yolculuktan önce çok katmanlı muhafaza içinde kapatılmaları gerekti; Hennig'in ekibi orada X-ışını kırınımı kullanarak X-ışınlarının malzemeden geçerken nasıl saçıldığını ölçerek iç yapılarını inceledi. Hennig, "Önce parçacık yapısını nasıl inceleyeceğimizi bulmamız gerekti" diye açıklıyor. "Sonunda parçacıkları 100 mikrometreye – yaklaşık bir insan saçı kalınlığına – odaklanmış bir X-ışını demetinde tamamen döndürdük. Tüm yansımaları eksiksiz yakalamak için her parçacığı 2.000 farklı açıdan ölçtük." Bu, bilim insanlarının parçacıklar içindeki farklı uranyum oksit fazlarını ayırt etmesini sağladı ve daha önce erişilemeyen ayrıntıları ortaya çıkardı.

Sonuçlar beklenmedikti: çevrede kırk yıl geçmesine rağmen altı parçacığın hepsindeki nükleer yakıt orijinal kristal yapısının büyük bir kısmını korumuştu. Bu, Çernobil molozunun en azından bir kısmının araştırmacıların inandığından daha kimyasal olarak kararlı olduğunu gösteriyor – potansiyel olarak fisyon ürünlerini hızla salmak yerine içeride kilitli tutacak kadar kararlı, bu da radyoaktif kirleticilerin yakındaki toprak ve suya hareketini sınırlamaya yardımcı olabilir. Araştırmacılar bunun Çernobil'in...