Korij i radioaktivnost nakon raspada Černobila

Najopasniji radioaktivni otpad na svijetu vjerojatno je „slonovo stopalo“, ime koje je dobiveno zbog čvrstog toka iz nuklearnog taloga u Černobilska nuklearna elektrana 26. aprila 1986. Do nesreće je došlo tijekom rutinskog ispitivanja, kada je strujni udar pokrenuo hitno isključivanje koje nije išlo po planu.

Temperatura jezgre reaktora porasla je, što je uzrokovalo još veći porast snage, a kontrolne šipke koje bi inače mogle upravljati reakcijom bile su umetnute prekasno da bi pomogle. Toplina i snaga porasli su do točke kad je voda koja je koristila za hlađenje reaktora isparavala, stvarajući tlak koji je raznio sklop reaktora u snažnoj eksploziji.

Kako nije bilo mogućnosti za hlađenje reakcije, temperatura je nestala iz kontrole. Druga eksplozija bacila je dio radioaktivne jezgre u zrak, tuširajući područje zračenjem i započinjući požarima. Jezgra se počela topiti, proizvodeći materijal nalik vrućoj lavi - osim što je bio i vrlo radioaktivan. Dok je rastopljeni mulj curio kroz preostale cijevi i rastopio beton, on se na kraju stvrdnuo u a masa koja nalikuje podnožju slona ili, prema nekim gledateljima, Meduzi, monstruoznoj Gorgoni s Grka mitologija.

Stopala slona otkrili su radnici u prosincu 1986. godine. Bio je i fizički vruć i nuklearno vruć, do te mjere da je prilazio više od nekoliko sekundi predstavljao smrtnu kaznu. Znanstvenici su stavili kameru na kotač i izbacili je kako bi fotografirali i proučavali masu. Nekoliko hrabrih duša izašlo je pred misu uzeti uzorke za analizu.

Ono što su istraživači otkrili jest da slonovo stopalo nije, kako su neki očekivali, ostaci nuklearnog goriva. Umjesto toga, to je bila masa rastopljenog betona, oklopa jezgre i pijeska, svi pomiješani zajedno. Materijal je dobio ime corium nakon dijela reaktora koji ga je proizveo.

Slonino stopalo se s vremenom promijenilo, istiskujući prašinu, puknuvši i raspadajući se, no čak i dok je to činio bilo je previše vruće da bi joj se ljudi mogli približiti.

Znanstvenici su analizirali sastav korija kako bi utvrdili kako se formirao i pravu opasnost koju predstavlja. Saznali su da je materijal nastao iz niza procesa, od početnog topljenja nuklearne jezgre do cirkoloja (zaštićene zaštićene legure cirkonija) oblaganje smjesom s pijeskom i betonskim silikatima do konačnog sloja dok se lava topila kroz podove otvrdnjavajući se. Corium je u osnovi heterogena silikatna stakla koja sadrže inkluzije:

• uranski oksidi (iz peleta goriva)
• uranovi oksidi sa cirkonij (od taljenja jezgre u oblaganje)
• cirkonijevi oksidi sa uranijum
• cirkonijev-uranijum oksid (Zr-U-O)
• cirkonijev silikat s do 10% urana [(Zr, U) SiO4, koji se naziva černobilit]
• kalcijevi aluminosilikati
• metal
• manje količine natrijevog oksida i magnezijevog oksida

Ako biste pogledali korijen, vidjeli biste crnu i smeđu keramiku, šljaku, pečurku i metal.

Priroda radioizotopa je da se s vremenom raspadaju u stabilnije izotope. Međutim, shema propadanja nekih elemenata može biti spora, plus "kći" ili proizvod od raspad može biti i radioaktivan.

Korijen slonova stopala bio je znatno niži 10 godina nakon nesreće, ali još uvijek suludo opasan. U 10-godišnjoj točki, zračenje iz korija se smanjilo na 1/10 početne vrijednosti, ali masa je ostala dovoljno vruća i dovoljno je emitirala radijacija da bi 500 sekundi izlaganja proizvelo radijacijsku bolest i oko sat vremena je bilo smrtonosno.

Namjera je bila obuzdati Slonino stopalo do 2015. godine u nastojanju da umanji razinu njegove opasnosti za okoliš.

Međutim, takvo zadržavanje ga ne čini sigurnim. Korijen slonova stopala možda nije tako aktivan kao što je bio, ali još uvijek stvara toplinu i još se topi u podnožju Černobila. Ako uspije pronaći vodu, mogla bi doći do još jedne eksplozije. Čak i ako se ne bi dogodila eksplozija, reakcija bi kontaminirala vodu. Noga slona vremenom će se ohladiti, ali ostat će radioaktivna i (ako ste je uspjeli dotaknuti) toplom stoljećima koja dolaze.

Černobil nije jedina nuklearna nesreća za proizvodnju korijuma. Sivi korijen s mrljama žutim također se formirao u djelomičnim padovima u nuklearnoj elektrani Three Mile Island u SAD-u u ožujku 1979. i nuklearnoj elektrani Fukushima Daiichi u Japanu u ožujku 2011. Staklo proizvedeno atomskim ispitivanjima, kao što su trinitite, je sličan.