Corium și radioactivitate După derularea nucleară de la Cernobîl

Cele mai periculoase deșeuri radioactive din lume este probabil „Piciorul Elefantului”, numele dat fluxului solid din topirea nucleară de la centrala nucleară de la Cernobâl, pe 26 aprilie 1986. Accidentul a avut loc în timpul unui test de rutină când o putere a surplus a declanșat o oprire de urgență care nu a decurs conform planificării.

Cernobâl

Temperatura de bază a reactorului a crescut, determinând o creștere a puterii și mai mare, iar tijele de control care altfel ar fi reușit reacția au fost introduse prea târziu pentru a ajuta. Căldura și puterea s-au ridicat până la punctul în care apa folosită pentru răcirea reactorului s-a vaporizat, generând presiune care a aruncat ansamblul reactorului într-o explozie puternică.

Fără niciun mijloc de răcire a reacției, temperatura a scăpat de sub control. O a doua explozie a aruncat o parte din miezul radioactiv în aer, dușând zona cu radiații și pornind focuri. Nucleul a început să se topească, producând un material asemănător cu lavă fierbinte - cu excepția faptului că a fost și radioactiv. În timp ce nămolul topit scurgea prin conductele rămase și betonul topit, în cele din urmă s-a întărit într-o masă asemănătoare cu piciorul unui elefant sau, pentru unii privitori, Medusa, monstruosul Gorgon din mitologia greacă.

Piciorul elefantului

Piciorul Elefantului a fost descoperit de muncitori în decembrie 1986. Era atât fizic, cât și nuclear-fierbinte, radioactiv, până în momentul în care abordarea acestuia mai mult de câteva secunde a constituit o condamnare la moarte. Oamenii de știință au pus o cameră pe roată și au împins-o afară pentru a fotografia și studia masa. Câteva suflete curajoase au ieșit la masă pentru a lua probe pentru analiză.

dermă

Ceea ce au descoperit cercetătorii a fost că Piciorul Elefantului nu era, așa cum se așteptaseră unii, rămășițele combustibilului nuclear. În schimb, era o masă de beton topit, ecranare de miez și nisip, toate amestecate între ele. Materialul a fost numit dermă după porțiunea reactorului care l-a produs. 

Piciorul Elefantului s-a schimbat de-a lungul timpului, aruncând praf, crăpând și descompunând, totuși, așa cum s-a întâmplat, a rămas prea cald pentru ca oamenii să se apropie.

Compoziție chimică

Oamenii de știință au analizat compoziția coriului pentru a determina modul în care s-a format și adevăratul pericol pe care îl reprezintă. Au aflat că materialul a fost format dintr-o serie de procese, de la topirea inițială a miezului nuclear în Zircaloy (un aliaj de zirconiu marcat) acoperirea amestecului cu nisip și silicati de beton la o laminare finală pe măsură ce lavă s-a topit prin podele, solidificându-se. Corium este în esență o sticlă eterică de silicat care conține incluziuni:

• oxizi de uraniu (din peleți de combustibil)
• oxizi de uraniu cu zirconiu (de la topirea miezului în placare)
• oxizi de zirconiu cu uraniu
• oxid de zirconiu-uraniu (Zr-U-O)
• silicat de zirconiu cu până la 10% uraniu [(Zr, U) SiO4, care se numește cernobilit]
• aluminosilicați de calciu
• metal
• cantități mai mici de oxid de sodiu și oxid de magneziu

Dacă ar fi să te uiți la corium, ai vedea ceramică neagră și maro, zgură, ponce și metal.

Este încă fierbinte?

Natura radioizotopilor este aceea că în timp se descompun în izotopi mai stabili. Totuși, schema de descompunere pentru unele elemente ar putea fi lentă, plus „fiica” sau produsul de degradare ar putea fi și radioactivă.

Coriul piciorului Elefantului a fost considerabil mai mic la 10 ani de la accident, dar încă periculos. La 10 ani, radiațiile de la corium au scăzut la 1/10 din valoarea sa inițială, dar masa a rămas suficient de fierbinte fizic și a emis suficientă radiație încât 500 de secunde de expunere ar produce boală de radiații și aproximativ o oră letală.

Intenția a fost să conținem Piciorul Elefantului până în 2015, în efortul de a-și diminua nivelul amenințării asupra mediului.

Cu toate acestea, o astfel de retenție nu o face în siguranță. S-ar putea ca corionul Piciorului Elefantului să nu fie atât de activ, dar generează încă căldură și încă se topește în baza de la Cernobil. Dacă ar reuși să găsească apă, ar putea rezulta o altă explozie. Chiar dacă nu s-ar produce nicio explozie, reacția ar contamina apa. Piciorul Elefantului se va răci în timp, dar va rămâne radioactiv și (dacă ai putea să-l atingi) cald pentru secole următoare.

Alte surse de coriu

Cernobâl nu este singurul accident nuclear care a produs corium. Corium cenușiu, cu petice de galben format, de asemenea, în topiri parțiale la centrala nucleară Three Mile Island din S.U.A., în martie 1979 și la centrala nucleară Fukushima Daiichi din Japonia, în martie 2011. Sticla produsă din teste atomice, cum ar fi trinititul, este similară.