Znanstvenici su u laboratoriju simulirali uvjete nuklearnih padalina kako bi bolje razumjeli kako se radioaktivne čestice ponašaju nakon eksplozije. No umjesto očekivanih rezultata, eksperiment je otkrio neočekivano ponašanje materijala koje bi moglo promijeniti način na koji se procjenjuje širenje radioaktivne kontaminacije, piše Science Alert.

Tzv. nuklearni fallout nastaje kada se radioaktivni materijal iz eksplozije veže na čestice prašine i pepela, a njih potom vjetar može prenijeti na velike udaljenosti. Upravo to čini dugoročne posljedice nuklearnih eksplozija posebno opasnima.

Neočekivani rezultat: promjena ponašanja čestica

Tijekom eksperimenta znanstvenici su uočili da se radioaktivne čestice ne ponašaju u potpunosti onako kako su predviđali postojeći modeli.

Umjesto ravnomjernog širenja i očekivanog taloženja, dio čestica pokazao je tendenciju stvaranja različitih obrazaca agregacije i interakcije s okolišnim česticama. Drugim riječima, način na koji se radioaktivni materijal “lijepi” za okolne čestice može biti složeniji nego što su dosadašnje simulacije pretpostavljale.

Kako je proveden eksperiment

Koristeći svoj reaktor s protočnom plazmom duljine oko jednog metra, tim je zagrijao ispitivane elemente na približno 5000 kelvina (oko 4727 °C).

Početna ekstremno vruća „vatrena kugla” isparila je sve materijale, slično onome što se događa u nuklearnoj eksploziji. Istraživače je, međutim, ponajviše zanimalo kako se pojedini elementi potom kondenziraju i formiraju čestice tijekom hlađenja.

Kod urana i cerija uočeni su slični obrasci ponašanja. Oba elementa počela su se kondenzirati relativno rano u fazi hlađenja, i u scenarijima postupnog i odgođenog hlađenja, iako su zabilježene razlike u dodatnim kemijskim spojevima koje su pritom stvarali.

Cezij je, međutim, pokazao neočekivano ponašanje. U oba scenarija hlađenja kondenzirao je znatno kasnije od urana i cerija, a pri duljem zadržavanju visokih temperatura stvarao je složenije spojeve i intenzivnije se miješao s drugim elementima.

Osim boljeg razumijevanja nastanka radioaktivnih čestica u ekstremnim uvjetima, rezultati bi mogli pomoći i u obrnutom pristupu — analizi tragova kako bi se rekonstruirali uvjeti koji su doveli do njihova nastanka.

„Ove čestice čuvaju zapis o tome kako su nastale“, kaže istraživač Dhaoui.

Zašto je ovo važno za sigurnosne procjene?

Stručnjaci naglašavaju da to ne znači nužno veću opasnost, ali upućuje na potrebu za preciznijim modeliranjem atmosferskog transporta radioaktivnih čestica. U planu su dodatni eksperimenti za bolje razumijevanje mahenizama interakcije između radioaktivnih materijala i atmosferskih čestica.

Poseban fokus bit će na uvjetima poput temperature, vlage i sastava zraka, koji bi mogli značajno utjecati na daljnje događaje.