FoodPro Preloader

Kolloider i Russland: Har Plutonium, Vil Reise


Blant listen over miljøkatastrofer som er opprettet av sovjetisk sentralplanlegging, må Mayak stå høyt. Kommisjonert som en plante i Sør-Russland for å produsere plutonium for bomber i 1948, ble det snart et langt liv som et opparbeide senter for kjernemateriale fra reaktorer og nedstengte våpen. Men M

Blant listen over miljøkatastrofer som er opprettet av sovjetisk sentralplanlegging, må Mayak stå høyt. Kommisjonert som en plante i Sør-Russland for å produsere plutonium for bomber i 1948, ble det snart et langt liv som et opparbeide senter for kjernemateriale fra reaktorer og nedstengte våpen. Men Mayak, eller "beacon" på russisk, skapte også sitt eget radioaktive avfall - uran, plutonium og andre aktinider - og i hvert fall i begynnelsen og muligens godt inn i 1950-tallet dumpet de dem til de omkringliggende vannveiene, inkludert nå tørr Lake Karachai samt to tilstøtende elver: Techa og Mishelyak. "Hvis du trenger et godt forurenset sted, er det en drøm som går i oppfyllelse, " døde Rod Ewing, en kjernefysisk forsker ved University of Michigan. "De legger mye aktinider rett inn i grunnvannet."

Ewings russiske kolleger, ledet av Alexander Novikov fra det russiske vitenskapsakademiet, samplet grunnvannet fra brønner opp til fire kilometer fra stedet for opprinnelige forurensning, hvor radioaktivitetsnivåene når omtrent 1000 becquereler (kjerneavfall per sekund) pr. Liter. Selv på den avstanden måler forskerne fremdeles 0, 16 becquerel per liter. Fordi uran og plutonium er tunge elementer og har lav oppløselighet i vann, hadde enkelte forskere forventet at slike forurensninger skulle være relativt uberørte. Likevel, i Mayak, hadde forurensningen spredt minst tre kilometer på bare 55 år. Hvordan?

Ewing og hans amerikanske kolleger brukte bildebehandling for å bekrefte at det radioaktive materialet hitched en tur på kolloider - nanoskala partikler mindre enn en mikrometer - spesielt jernoksider som finnes i grunnvannet. "Dette er faktiske mineralfragmenter som bæres i vannet, " forklarer Ewing. De griper på "uran og plutonium og bærer det noen kilometer unna." Disse jernoksidpartiklene - og andre kolloider - har typisk en negativ ladning, og de positivt ladede aktinidene festes enkelt til overflatene deres elektrostatisk. Og aktinidene oppløses ikke av partiklene, enten: "Det forblir med faste stoffer og reiser med dem selv om konsentrasjonene i løsningen er lave nok til at hvis det var et plutoniumstoff du ville ha forventet det å oppløse, " Ewing notater .

Bekreft at aktinider kan reise på kolloider er bare et første skritt. "Det bekrefter videre vår forståelse av plutonium i undergrunnen: det er kolloidalt, det beveger seg, det er ikke immobilt, " sier Annie Kersting, geokemist ved Lawrence Livermore National Laboratory. "Hvis du fant det der, er det ikke sluttpunktet som bare er der de setter det bra. Det ville være fint å komme opp med noen grenser på transportkonsentrasjoner." Det arbeidet er fortsatt kritisk viktig for å bestemme hvordan noen slags kjernefysisk depot, for eksempel Yucca Mountain i Nevada, kan oppføre seg over tid, så vel som for å vurdere forurensning på nettsteder i USA og hele verden.

Og jernoksidpartikler kan bare være det første transportkolloidet som har blitt tydelig identifisert. Huminsyre - et organisk kompleks - og en rekke andre kolloider kan tjene en tilsvarende hensikt, som nylig har undersøkt på Rocky Flats i Colorado. "Dette er et dilemma fordi det er veldig vanskelig, i grunnvann er kolloider allestedsnærværende, " forteller Ewing. "Det er uflaks at de kan være transportvektorer for noen av disse aktinidene." I så fall kan Mayak tjene som et fyrtårn - om enn en advarsel - tross alt. "Det er viktig å se på geokjemien i miljøet for å hjelpe oss med å forstå hva som egentlig skal flytte den plutonium, " legger Kersting til. "Men vi må komme vekk fra denne ideen om at plutonium ikke beveger seg, fordi det gjør det."

Anbefalt