Naujajame tyrime teigiama, kad po cunamio Fukušimoje vėl įsiplieskė grandininės reakcijos

Branduoliniai reaktoriai gamina radioaktyvius šalutinius produktus, kurie skyla skirtingu greičiu. Vienas iš dažniausiai pasitaikančių šalutinių produktų yra jodas-131, kurio pusinės eliminacijos laikas yra maždaug 8 dienos, o kitas yra cezis-137, kurio pusinės eliminacijos laikas yra apie 30 metų.





Kai reaktorius išsijungia, jodas suyra greičiau, todėl šių dviejų izotopų santykis greitai keičiasi per kelias dienas. Štai kodėl šio santykio matavimas yra geras būdas išsiaiškinti, kada branduolinės reakcijos baigiasi.

Tačiau yra keletas sudėtingų veiksnių. Svarbiausias iš jų yra tai, kad jodo-131 ir cezio-137 santykis priklauso nuo to, kiek laiko veikė reaktorius, todėl jis nėra pastovus.

Taip yra todėl, kad įjungus reaktorių jodo-131 lygis pasiekia pusiausvyrą, panašią į jo pusėjimo trukmę, kuri yra maždaug 8 dienos.



Tačiau cezio-137, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 30 metų, pusiausvyrai pasiekti reikia daug ilgiau. Visais tikslais cezio-137 lygis reaktoriuje ir toliau nuolat auga tuo laikotarpiu, per kurį reaktoriai paprastai eksploatuojami.

Kovo 11 d., 14:46 vietos laiku, Fukušimos reaktorių sukrėtė 9 balų stiprumo žemės drebėjimas. Trys ten veikiantys reaktoriai buvo nedelsiant išjungti.

Tačiau maždaug po valandos objektą užklupo cunamis, kurio bangos siekė iki 5 metrų. Tai sunaikino reaktorių elektrinio aušinimo galimybes ir reaktoriai pradėjo kaisti. Reakcijoje tarp vandens garų ir branduolinio kuro cirkonio apvalkalo susidarė vandenilis, kuris sprogo 1, 3 ir 4 reaktoriuose.



Daugeliui žmonių kyla klausimas, ar karštas branduolinis kuras ištirpo ir susidarė kritinė išlydyto kuro masė, leidžianti iš naujo prasidėti grandininėms reakcijoms.

Šiandien Tetsuo Matsui iš Tokijo universiteto teigia, kad riboti Fukušimos duomenys rodo, kad branduolinė grandininė reakcija turėjo vėl įsižiebti Fuksuhimoje iki 12 dienų po avarijos.

Matsui teigia, kad įrodymai gaunami iš cezio-137 ir jodo-131 santykio matavimų keliuose taškuose aplink objektą ir netoliese esančiame jūros vandenyje. Jis apskaičiavo, koks turėjo būti paleidimo koeficientas, darydamas prielaidą, kad reaktoriai veikė nuo 7 iki 12 mėnesių.



Jis sako, kad Fukušimos 1 ir 3 reaktorių nuotekų santykis atitinka branduolines reakcijas, pasibaigusias žemės drebėjimo metu.

Tačiau duomenys iš kanalizacijos prie 2-ojo reaktoriaus ir iš 4-ojo reaktoriaus aušinimo tvenkinio, kuriame laikomi panaudoto kuro strypai, rodo, kad reakcijos turėjo užsidegti daug vėliau.

Vandens mėginių iš 4 bloko aušinimo baseino ir antrinio kanalizacijos prie 2 bloko reaktoriaus duomenys rodo anomaliją, kuri, jei jie teisingi, gali reikšti, kad kai kurie iš šių dalijimosi produktų susidarė grandininių branduolinių reakcijų, vėl užsiliepsnojusių po to. žemės drebėjimas, sako jis.



Šios grandininės reakcijos turėjo įvykti praėjus daug laiko po avarijos. Matsui sako, kad būtų sunku suprasti pastebėtą anomaliją šalia 2 bloko reaktoriaus, nemanant, kad reikšmingas skilimo produktų kiekis buvo pagamintas praėjus mažiausiai 10–15 dienų po X dienos.

Taigi dalykai 2-ajame reaktoriuje turėjo būti itin pavojingi iki pat kovo pabaigos.

Matsui nurodo, kad dėl duomenų yra keletas galimų klaustukų. Viena iš galimybių yra ta, kad dėl cheminių cezio ir jodo savybių jie gali būti nuplaunami iš reaktorių skirtingu greičiu, keičiant jų santykį.

Tačiau sunku suprasti, kokie cheminiai procesai gali būti už tai atsakingi, ir dar sunkiau suprasti, kodėl Fukušimoje jie vyks kai kuriose vietose, bet ne.

Žinoma, nebus įmanoma tiksliai nustatyti, kas vyko 2-ajame reaktoriuje ir 4-ojo reaktoriaus panaudoto kuro tvenkiniuose, kol nebus fiziškai išsamiai ištirtos vietos.

Tačiau tuo tarpu Matsui analizė suteikia mums vieną geriausių įžvalgų apie nelaimės, kuri įvyko po cunamio, pobūdį.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1105.0242 : Jodo-131 ir cezio-137 išmatuotų santykių iššifravimas Fukušimos reaktoriuose

paslėpti