پای فیل چرنوبیل: خطرناک‌ترین زباله رادیواکتیو جهان و میراث فاجعه
احتمالاً خطرناک‌ترین زباله رادیواکتیو در جهان، "پای فیل" نام دارد؛ جریانی جامد ناشی از ذوب هسته‌ای نیروگاه چرنوبیل در تاریخ ۶ اردیبهشت ۱۳۶۵ (۲۶ آوریل ۱۹۸۶). این حادثه در حین یک آزمایش معمول رخ داد؛ زمانی که افزایش ناگهانی قدرت، باعث فعال شدن خاموشی اضطراری شد، اما این خاموشی طبق برنامه پیش نرفت.
چرنوبیل: لحظات فاجعه
دمای هسته راکتور به شدت افزایش یافت و موج قدرت بیشتری را به راه انداخت. میله‌های کنترل که می‌توانستند واکنش را مهار کنند، خیلی دیر وارد عمل شدند. دما و قدرت به حدی رسید که آب خنک‌کننده راکتور تبخیر شد و فشاری ایجاد کرد که مجموعه راکتور را در انفجاری مهیب از هم پاشید.
بدون هیچ راهی برای خنک کردن واکنش، دما از کنترل خارج شد. انفجار دوم، بخشی از هسته رادیواکتیو را به هوا پرتاب کرد و منطقه را با تشعشعات آلوده و باعث ایجاد آتش‌سوزی شد. هسته شروع به ذوب شدن کرد و ماده‌ای شبیه به گدازه‌های داغ تولید کرد؛ با این تفاوت که به شدت رادیواکتیو بود. این لجن مذاب از طریق لوله‌های باقی‌مانده نفوذ کرد و بتن را ذوب کرد و در نهایت به توده‌ای سفت تبدیل شد که شبیه به پای فیل یا، از نظر برخی بینندگان، مدوسا، گورگون هیولایی از اساطیر یونانی بود.
پای فیل: کشف و بررسی یک تهدید مرگبار
"پای فیل" در دسامبر 1986 توسط کارگران کشف شد. این توده هم از نظر فیزیکی داغ بود و هم به شدت رادیواکتیو؛ به طوری که نزدیک شدن به آن برای چند ثانیه، حکم مرگ را داشت. دانشمندان دوربینی را روی چرخ قرار دادند و آن را به سمت توده هل دادند تا از آن عکس بگیرند و آن را مطالعه کنند. معدودی از افراد شجاع به سمت توده رفتند تا نمونه‌هایی برای تجزیه و تحلیل بردارند.
کوریوم: ماهیت واقعی پای فیل
چیزی که محققان کشف کردند این بود که "پای فیل"، برخلاف تصور برخی، بقایای سوخت هسته‌ای نبود. در عوض، توده‌ای از بتن ذوب‌شده، سپر محافظ هسته و شن و ماسه بود که با هم مخلوط شده بودند. این ماده به افتخار بخشی از راکتور که آن را تولید کرده بود، کوریوم نامیده شد.
"پای فیل" با گذشت زمان تغییر کرد، گرد و غبار از خود بیرون می‌داد، ترک می‌خورد و تجزیه می‌شد، اما با وجود این تغییرات، همچنان برای نزدیک شدن انسان‌ها بیش از حد داغ باقی ماند.
ترکیب شیمیایی کوریوم: سفری به درون ماده
دانشمندان ترکیب کوریوم را تجزیه و تحلیل کردند تا مشخص کنند چگونه تشکیل شده و چه خطری واقعی را نشان می‌دهد. آنها دریافتند که این ماده از یک سری فرآیندها تشکیل شده است، از ذوب اولیه هسته هسته‌ای در پوشش زیرکالوی (آلیاژ زیرکونیوم با نام تجاری) گرفته تا مخلوط شدن با سیلیکات‌های شن و ماسه و بتن تا لایه‌لایه شدن نهایی هنگام ذوب شدن گدازه از طریق کف‌ها و جامد شدن آن. کوریوم اساساً یک شیشه سیلیکاتی ناهمگن است که حاوی اجزای زیر است:
- اکسیدهای اورانیوم (از قرص‌های سوخت)
- اکسیدهای اورانیوم با زیرکونیوم (از ذوب هسته در پوشش)
- اکسیدهای زیرکونیوم با اورانیوم
- اکسید زیرکونیوم-اورانیوم (Zr-U-O)
- سیلیکات زیرکونیوم با حداکثر 10% اورانیوم [(Zr,U)SiO4، که چرنوبيليت نامیده می‌شود]
- آلومینوسیلیکات‌های کلسیم
- فلز
- مقادیر کمتری از اکسید سدیم و اکسید منیزیم
اگر به کوریوم نگاه کنید، سرامیک سیاه و قهوه‌ای، سرباره، سنگ پا و فلز را خواهید دید.
آیا هنوز داغ است؟ میراثی از گرما و رادیواکتیویته
ماهیت رادیوایزوتوپ‌ها به این صورت است که با گذشت زمان به ایزوتوپ‌های پایدارتر تجزیه می‌شوند. با این حال، طرح تجزیه برای برخی از عناصر ممکن است کند باشد، به علاوه "دختر" یا محصول تجزیه نیز ممکن است رادیواکتیو باشد.
کوریوم "پای فیل" 10 سال پس از حادثه به طور قابل توجهی کمتر بود، اما هنوز به طرز دیوانه‌واری خطرناک بود. در نقطه 10 سالگی، تشعشعات کوریوم به یک دهم مقدار اولیه خود کاهش یافته بود، اما جرم همچنان به اندازه کافی از نظر فیزیکی داغ بود و به اندازه‌ای تشعشع ساطع می‌کرد که 500 ثانیه قرار گرفتن در معرض آن باعث بیماری ناشی از تشعشع می‌شد و حدود یک ساعت کشنده بود.
هدف این بود که تا سال 2015 "پای فیل" را مهار کنند تا سطح تهدید زیست‌محیطی آن کاهش یابد.
با این حال، چنین مهاری آن را ایمن نمی‌کند. کوریوم "پای فیل" ممکن است به اندازه گذشته فعال نباشد، اما هنوز گرما تولید می‌کند و هنوز در حال ذوب شدن در پایه چرنوبیل است. اگر بتواند آب پیدا کند، ممکن است انفجار دیگری رخ دهد. حتی اگر انفجاری رخ ندهد، این واکنش آب را آلوده می‌کند. "پای فیل" با گذشت زمان خنک می‌شود، اما برای قرن‌ها رادیواکتیو باقی می‌ماند و (اگر بتوانید آن را لمس کنید) گرم خواهد بود.
دیگر منابع کوریوم: چرنوبیل تنها نیست
چرنوبیل تنها حادثه هسته‌ای نیست که کوریوم تولید کرده است. کوریوم خاکستری با لکه‌های زرد نیز در ذوب‌های جزئی نیروگاه هسته‌ای تری‌مایل آیلند در ایالات متحده در مارس 1979 و نیروگاه هسته‌ای فوکوشیما دایچی در ژاپن در مارس 2011 تشکیل شد. شیشه‌ای که از آزمایش‌های اتمی تولید می‌شود، مانند ترینیتیت، مشابه است.
- شیمی
- علم
