Medio

RADIOAKTIVECO

Kaŝita atomakcidento malkovrita

Fine de septembro 2017 moviĝis radioaktiva nubo de oriento super Eŭropon. Granda nombro de mezurstacioj subite registris facile detekteblajn kvantojn da rutenio-106. Tio estas radioaktiva izotopo de tiu malofta nobla metalo. Ĝi ekestas de fendiĝo de uranio-235 aŭ de plutonio-239. Ĉar oni tute ne trovis aliajn fendoproduktojn, estis tuj klare, ke la origino ne povis esti atomreaktora akcidento aŭ eksplodo de atombombo.

Unu eblo estis deveno de retraktejo, kiu prilaboras uzitajn brulelementojn de reaktoroj, apartigante la uzeblajn elementojn (ekz. uranion, plutonion kaj kelkajn fendoproduktojn) de ne-utilaj produktoj. La distribuo de la kvantoj trovitaj en EU-landoj, Svisio kaj en Rusio, same kiel la alventempoj kaj la tiamaj ventodistribuoj, montris al deveno el la suda Uralo. Fakte tie, en Majak, estas granda tia retraktejo. Kaj en stacio en Argajaŝ, vilaĝo nur tridek kilometrojn for de Majak, oni mezuris la plej grandan rutenio-kvanton (0,11 bekereloj en ĉiu kuba metro da aero).

Maltrankviliga radioaktiveco

De la mezuritaj kvantoj kaj meteologiaj donitaĵoj la sciencistoj rekalkulis, ke la kvanto liberigita en Majak estis almenaŭ 250 x 10¹² bekereloj. Tio estas je nur faktoro 10 malpli ol la 2400 x 10¹² bekereloj liberigitaj en Fukuŝimo. Kompreneble pri tia okazaĵo oni devus informi la Internacian Atom-Energian Agentejon (IAEA). Kaj oni devus averti la loĝantojn de la ĉirkaŭaĵo. (La sano en centra kaj okcidenta Eŭropo ne estis en danĝero.) Tute alie estis en 1993, kiam simila akcidento kun liberigo de rutenio-106 okazis en retraktejo en Tomsk. Tiam Rusio informis IAEA-n kaj ricevis helpon en la analizo de la akcidento.

Detektivoj kontraŭ neantoj

Sed Rusio oficiale neis kaj ĝis hodiaŭ kontestas, ke en Majak aŭ aliloke estis iu nekutima okazaĵo, same kiel la firmao Rosatom, kiu funkciigas la retraktejon. Ili eĉ ne permesis preni specimenojn de la ĉirkaŭaĵo por analizo. Tio estus povinta facile decidi. Nun, post trijara detektiva laboro kaj pli detala esplorado de siaj kolektitaj rutenio-specimenoj, sciencistoj el EU, Svisio kaj Kanado eltrovis, kio plej verŝajne okazis en Majak. Pri tio raportis la radiokemiisto Georg Steinhauser el la universitato de Hanovro, Germanio. Tio estis admirinda atingaĵo de spuranalizado. Temas ja pri maksimume nanogramoj sur la filtriloj kaj kelkaj bekereloj en miloj da kubaj metroj da aero.

Oni trovis ne nur oksidon de rutenio (RuO₂), sed ankaŭ kloridon (RuCl₃), kiu ne povas formiĝi en la atmosfero. Tio apogas, ke la akcidento okazis dum retraktado: por tia recikligo, oni dissolvas la brulelementojn en nitrata acido. Tiu oksidiga acido formas el rutenio la plej altan oksidon RuO₄. Tio estas danĝera kemiaĵo: ĝi estas tre vaporiĝema kaj tial povas atingi la atmosferon. Ĝi estas tre reagema (oksidiga) kaj eksplodas super 100 gradoj celsiaj. Tial oni kaptas ĝin en formo de RuCl₃ per klorida acido (HCl) en akvo, reago, kiu ankaŭ liberigas multan varmon. Evidente eksplodo okazis antaŭ la finiĝo de tiu reago, tiel ke kaj RuO₂ kaj RuCl₃ atingis la aeron.

Kemia eksplodo

Post forpreno de brulelementoj el reaktoroj kaj ilia deponado en malaktiviĝaj basenoj, oni normale atendas minimume tri (en okcidentaj landoj 4-10) jarojn, ĝis la plej radioaktivaj mallongvivaj izotopoj estas diseriĝintaj. Aliokaze la granda radioaktiveco kaj disvolviĝo de varmego detruus la kemiaĵojn por retraktado (aŭ la vandmaterialojn okaze de deponado). La rutenio-izotopo 103 diseriĝas pli rapide ol la izotopo 106. Tial ilia proporcio indikas, kiom longe daŭris la atendado. La proporcio trovita en la filtriloj indikis atendotempon de nur du jaroj. Post tiom mallonga tempo, la radioaktiveco estas ankoraŭ alta. Ĝi produktas varmegon kaj nestabiligas la kemion. Ne estus surprize, se tio estus kontribuinta al la eksplodo.

Speciala mendo

Sed kial fakuloj kun multjara sperto riskis la retraktadon post tiel mallonga tempo? La sciencaj detektivoj proponas jenan interpreton: unu jaron antaŭe, Majak akceptis mendon de koncentrita kaj tre radioaktiva specimeno de cerio-144. Tian specimenon volis uzi sciencistoj en la submontara laboratorio de Gran Sasso (norde de Romo) por siaj neŭtrino-eksperimentoj. (Neŭtrinoj estas preskaŭ senmasaj kaj malfacile detekteblaj partikloj.) Ankaŭ cerio-144, same kiel ĝia stabila izotopo 140, estas fendoprodukto. Pro la mallongviveco de la izotopo 144, atendado malbonigas la proporcion de 144 al 140. Verŝajne tial oni decidis komenci la retraktadon post nur du jaroj. Tiun interpreton apogas ankaŭ tio, ke kelkajn monatojn post la eksplodo Majak deklaris, ke oni ne povas liveri la cerion-144.

Ne de militista agado

Kvankam tiu interpreto sin proponas, ebleco ankaŭ estus, ke akcidento okazis dum retraktado por gajni plutonion-239. La produktado de tiu „batalila plutonio” oficiale finiĝis en 1987. Por ĝi oni bezonas brulelementojn nur mallonge uzitajn. Fendado de plutonio produktas rutenion en alia proporcio de izotopoj. Per pli detala esploro de ĉiuj rutenio-izotopoj, ankaŭ de la stabilaj, la sciencistoj eltrovis, ke la brulementoj devenis de civila reaktoro, ne de iu produktanta batalilan plutonion. Ili eĉ eltrovis, ke estis la reaktortipo VVER-440. Ĝi estas uzata en Rusio kaj kelkaj aliaj landoj.

Steinhauser miras ankaŭ pri tio, kial la publiko nur marĝene atentis pri la radioaktiva nubo en aŭtuno de 2017. Alarmsonoriloj tute ne kriegis. Li proponas, ke rutenio por multaj ŝajnas sufiĉe ekzota, kontraste al plutonio, cezio aŭ jodo, enhavitaj en la tiama radioaktiva nubo el Ĉernobil.

Werner Fuß studis kemion en Germanio kaj doktoriĝis en 1972 pri spektroskopia temo. Poste ĝis 2008 en esplorinstituto li laboris kun fizikistoj pri laserkemio, unue pri apartigo de izotopoj kaj poste pri ultrarapidaj fotokemiaj reagoj. Kromaj publikigoj kaj prelegoj koncernas armadolimigon, medioprotektadon kaj klimatovarmiĝon.