เศษพลูโทเนียมขนาดเล็กอาจถูกพัดพาไปไกลกว่า 200 กม. โดยอนุภาคซีเซียมที่ปล่อยออกมาหลังการหลอมละลายที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิในญี่ปุ่นในปี 2554 ดังนั้น กลุ่มนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่ทำการศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับตัวอย่างดินในพื้นที่ใกล้กับ เครื่องปฏิกรณ์ที่เสียหาย นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบนี้ทำให้เกิดแสงสว่างใหม่เกี่ยวกับสภาพภายในเครื่องปฏิกรณ์ที่ปิดสนิท
และน่าจะช่วย
ในการรื้อถอนโรงงาน ภัยพิบัติที่ฟุกุชิมะเกิดขึ้นหลังจากเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9 แมกนิจูดนอกชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่น และส่งคลื่นสึนามิสูง 14 เมตรซัดเข้าใส่กำแพงของโรงงาน เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่ตั้งพื้นต่ำพังลง เครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้งานอยู่สามเครื่องของไซต์เกิดความร้อนสูงเกิน
ไปและหลอมละลาย ในเวลาเดียวกัน ไอร้อนทำปฏิกิริยากับเซอร์โคเนียมที่หุ้มเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนที่ระเบิดเมื่อหลุดออกจากการกักกันซีเซียมเป็นผลิตภัณฑ์ฟิชชันที่ระเหยง่ายที่สร้างขึ้นในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ระหว่างการหลอมละลายของฟุกุชิมะ มันรวมตัวกับก๊าซซิลิกาที่เกิดขึ้น
เมื่อเชื้อเพลิงหลอมละลายและวัสดุเครื่องปฏิกรณ์อื่นๆ ทำปฏิกิริยากับคอนกรีตใต้ถังปฏิกรณ์ที่เสียหาย อนุภาคแก้วที่ได้ซึ่งเรียกว่าอนุภาคขนาดเล็กที่อุดมด้วยซีเซียม (CsMPs) วัดได้ไม่กี่ไมครอนหรือหลายสิบไมครอน และเพื่อนร่วมงานในญี่ปุ่น ยุโรป และสหรัฐอเมริกา วิเคราะห์อนุภาคดังกล่าว 3 ชนิด
ที่ได้จากตัวอย่างดินที่ขุดขึ้นมาในพื้นที่ 2 แห่งภายในระยะไม่กี่กิโลเมตรของโรงงาน พวกเขาใช้เทคนิคหลายอย่างเพื่อศึกษาองค์ประกอบทางกายภาพและเคมีของ CsMPs เหล่านี้ โดยมีจุดประสงค์เพื่อระบุว่ามีพลูโตเนียมหรือไม่ การทำแผนที่การแพร่กระจายของพลูโตเนียมจนถึงปัจจุบัน
ตรวจพบพลูโตเนียมจากอุบัติเหตุได้ไกลถึง 50 กม. จากเตาปฏิกรณ์ที่เสียหาย ก่อนหน้านี้ นักวิจัยเคยคิดว่าพลูโตเนียมนี้เช่นเดียวกับซีเซียม จะถูกปล่อยออกมาหลังจากระเหยออกจากเชื้อเพลิง แต่การวิเคราะห์ใหม่ชี้ไปที่บางส่วนได้หลบหนีจากโรงงานที่ประสบภัยในรูปแบบอนุภาคภายในเศษเชื้อเพลิง
และเพื่อน
ร่วมงานใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและซินโครตรอนเอ็กซ์เรย์เรืองแสงเพื่อดูภายใน จากข้อมูลเหล่านี้ พวกเขาสามารถทำแผนที่การกระจายขององค์ประกอบต่างๆ ที่มาจากวัสดุภายในเครื่องปฏิกรณ์ที่เสียหาย รวมถึงเหล็กจากเหล็กกล้าไร้สนิม เซอร์โคเนียม และดีบุกจากเปลือกหุ้มเชื้อเพลิง
และสังกะสีจากน้ำหล่อเย็น พวกเขายังพบยูเรเนียมภายในหนึ่งใน CsMPs ในรูปของอนุภาคยูเรเนียมออกไซด์ที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งมีขนาดน้อยกว่า 10 นาโนเมตร อย่างไรก็ตาม นักวิจัยไม่สามารถหาร่องรอยของพลูโทเนียมใดๆ ได้โดยใช้วิธีการเหล่านี้ อาจเป็นเพราะการรบกวนจากสตรอนเชียม
ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ฟิชชันอีกชนิดหนึ่ง พวกเขาหันไปใช้การดูดกลืนรังสีเอกซ์แทน เพื่อชดเชยสัญญาณรบกวนระดับสูง พวกเขาได้ทำการวัดด้วยซินโครตรอนสองเครื่องที่แตกต่างกัน โดยขนส่งอนุภาคขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 µm จากประเทศญี่ปุ่นเพื่อทำลายด้วยรังสีเอกซ์ที่โรงงาน
ในสหราชอาณาจักรและ ในสวิตเซอร์แลนด์ นักวิจัยมุ่งความสนใจไปที่พื้นที่ทั้งสามของอนุภาคที่สร้างสารเรืองแสงจากยูเรเนียมได้มากที่สุด พวกเขาล้มเหลวในการตรวจหาพลูโตเนียมที่ตำแหน่งสองแห่งเหล่านี้ แต่ประสบความสำเร็จในตำแหน่งที่สาม โดยสเปกตรัมการดูดกลืนที่ผลิตขึ้น
ที่ซิงโครตรอนทั้งสองบ่งชี้การมีอยู่ของธาตุ อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนต่ำหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถระบุได้อย่างแน่ชัดว่าพลูโตเนียมชนิดใดมีอยู่ แต่รูปร่างของสเปกตรัมบอกพวกเขาว่าอาจมีอยู่ในรูปของออกไซด์แทนที่จะเป็นโลหะบริสุทธิ์ อุตสึโนมิยะและเพื่อนร่วมงานยังใช้
แมสสเปกโตรเมตรีเพื่อวัดปริมาณสัมพัทธ์ของไอโซโทปพลูโตเนียมและยูเรเนียมที่แตกต่างกันภายในอนุภาคขนาดเล็ก พวกเขาพบว่าอัตราส่วนสามอัตราส่วน ได้แก่ ยูเรเนียม-235 ต่อยูเรเนียม-238 และพลูโตเนียม-239 เมื่อเปรียบเทียบกับทั้งพลูโทเนียม-240 และ -242 ต่างก็เห็นด้วยกับการคำนวณสัดส่วน
ที่จะมีอยู่
ในเชื้อเพลิง ณ เวลาที่เกิด ภัยพิบัติ. ข้อตกลงนี้ประกอบกับข้อเท็จจริงที่ว่าปริมาณยูเรเนียม-238 ที่วัดได้นั้นมีค่ามากกว่าเกือบสองลำดับความสำคัญหากมันระเหยออกจากเชื้อเพลิงที่หลอมละลาย ทำให้พวกเขาสรุปว่ายูเรเนียมและพลูโตเนียมมีอยู่เป็นเชื้อเพลิงแยกจากกัน อนุภาคภายใน CsMPs
นัยสำหรับการรื้อถอน นักวิจัยทราบว่าการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าพลูโตเนียมและซีเซียมมีการกระจายแตกต่างกันในพื้นที่ขยายรอบๆ ฟุกุชิมะ ซึ่งชี้ให้เห็นว่า CsMPs ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีพลูโตเนียม อย่างไรก็ตาม พวกเขากล่าวว่าการพบพลูโตเนียมในอนุภาคเหล่านี้บางส่วนแสดงว่าสามารถขนส่งได้
ไกลพอๆ กับซีเซียม ไกลถึง 230 กม. จากโรงงานฟุกุชิมะ สำหรับภัยคุกคามต่อสุขภาพ พวกเขาทราบว่าระดับกัมมันตภาพรังสีของพลูโตเนียมที่ปล่อยออกมาเทียบได้กับจำนวนทั่วโลกจากการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ พวกเขากล่าวว่าความเข้มข้นต่ำเช่นนี้ “อาจไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพอย่างมีนัยสำคัญ”
เนื่องจากระดับรังสียังคงสูงเกินกว่าที่มนุษย์จะเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ที่เสียหายได้ นักวิจัยยืนยันว่าชิ้นส่วนเชื้อเพลิงที่พวกเขาค้นพบนั้นให้ข้อมูลโดยตรงที่มีค่าเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการหลอมละลายและสถานะปัจจุบันของเศษเชื้อเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ชี้ให้เห็นว่าองค์ประกอบของเศษเล็กเศษน้อย
เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ทั่วไป แปรผันไปตามเกล็ดที่เล็กที่สุด เขากล่าวว่าข้อมูลนี้จะมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรื้อถอนเครื่องปฏิกรณ์อย่างปลอดภัย เนื่องจากมีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการสูดดมอนุภาคฝุ่นที่มียูเรเนียมหรือพลูโตเนียมแต่พวกเขาเสริมว่าหากพลูโตเนียมถูกกินเข้าไป ไอโซโทปที่ประกอบขึ้นอาจให้ปริมาณที่มีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
