Chất thải phóng xạ nguy hiểm nhất thế giới có lẽ là “chân voi”, tên được đặt cho dòng chảy rắn từ phản ứng tổng hợp hạt nhân tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl vào ngày 26/4/1986. điều đó đã không diễn ra như kế hoạch.
Chernobyl
Nhiệt độ lõi của lò phản ứng tăng lên, gây ra sự gia tăng công suất thậm chí còn lớn hơn và các thanh điều khiển có thể đã kiểm soát phản ứng được đưa vào quá muộn để hỗ trợ. Sức nóng và năng lượng được tạo ra đến mức nước dùng để làm mát lò phản ứng bốc hơi, tạo ra áp suất làm nổ tung toàn bộ lò phản ứng trong một vụ nổ mạnh.
Không có phương tiện để làm mát phản ứng, nhiệt độ vượt quá tầm kiểm soát. Vụ nổ thứ hai ném một phần lõi phóng xạ vào không khí, khiến cả khu vực chìm trong bức xạ và gây ra hỏa hoạn. Lõi bắt đầu tan chảy, tạo ra vật chất tương tự như dung nham nóng, ngoại trừ nó cũng có tính phóng xạ cao. Khi bùn nóng chảy chảy qua các đường ống còn lại và bê tông nóng chảy, cuối cùng nó cứng lại thành một khối giống như chân voi hoặc, đối với một số người xem, là Medusa, quái vật Gorgon trong thần thoại Hy Lạp.
chân voi
Bàn chân của con voi được các công nhân phát hiện vào tháng 12 năm 1986. Nó vừa nóng về thể chất vừa nóng hạt nhân, phóng xạ đến mức mà đến gần nó trong hơn vài giây là bị kết án tử hình. Các nhà khoa học đã gắn một chiếc máy ảnh vào một bánh xe và đẩy nó đi vòng quanh để chụp ảnh và nghiên cứu khối lượng. Một vài người dũng cảm đi lấy mẫu hàng loạt để phân tích.
hợp xướng
Điều mà các nhà nghiên cứu phát hiện ra là bàn chân của con voi không phải là phần còn lại của nhiên liệu hạt nhân như một số người dự đoán. Thay vào đó, nó là một khối bê tông nóng chảy, lõi bảo vệ và cát trộn lẫn với nhau. Vật liệu này được đặt tên là corium cho một phần của lò phản ứng đã tạo ra nó.
Bàn chân voi thay đổi theo thời gian, phun ra bụi, nứt nẻ và mục nát, nhưng dù vậy, nó vẫn quá nóng để con người có thể đến gần.
Thành phần hóa học
Các nhà khoa học đã phân tích thành phần của corium để xác định cách nó hình thành và mối nguy hiểm thực sự mà nó gây ra. Họ biết được rằng vật liệu được hình thành từ một loạt các quá trình, từ sự nóng chảy ban đầu của lõi hạt nhân trong lớp phủ Zircaloy (một hợp kim zirconium thương hiệu ) đến trộn với cát và bê tông silicat đến lớp cán cuối cùng khi dung nham tan chảy qua các tầng, đông đặc lại. . . Corium về cơ bản là một loại thủy tinh silicat không đồng nhất có chứa các tạp chất:
- oxit uranium (từ viên nhiên liệu)
- oxit uranium với zirconi (từ sự hợp nhất của lõi trong lớp phủ)
- oxit zirconi với urani
- zirconi-uranium oxit (Zr-UO)
- zirconium silicat có tới 10% uranium [(Zr,U)SiO4, được gọi là chernobylite]
- canxi aluminosilicat
- kim loại
- một lượng nhỏ natri oxit và magiê oxit
Nếu bạn nhìn vào corium, bạn sẽ thấy đồ gốm, xỉ, đá bọt và kim loại màu đen và nâu.
nó vẫn còn nóng?
Bản chất của các đồng vị phóng xạ là chúng phân rã thành các đồng vị ổn định hơn theo thời gian. Tuy nhiên, sơ đồ phân rã của một số nguyên tố có thể chậm và “con gái” hoặc sản phẩm phân rã cũng có thể là chất phóng xạ.
Corium chân voi đã giảm đáng kể sau 10 năm kể từ vụ tai nạn, nhưng nó vẫn cực kỳ nguy hiểm. Tại thời điểm 10 năm, bức xạ từ corium giảm xuống còn 1/10 so với giá trị ban đầu, nhưng khối lượng này vẫn đủ nóng về mặt vật lý và phát ra lượng bức xạ đủ để 500 giây tiếp xúc sẽ gây ra bệnh phóng xạ và khoảng một giờ có thể gây chết người.
Mục đích là ngăn chặn bàn chân của voi vào năm 2015 trong nỗ lực giảm mức độ đe dọa môi trường của nó.
Tuy nhiên, ngăn chặn như vậy không làm cho nó an toàn. Corium chân voi có thể không còn hoạt động như ban đầu, nhưng nó vẫn tạo ra nhiệt và tan chảy tại cơ sở Chernobyl. Nếu anh ta tìm được nước, nó có thể dẫn đến một vụ nổ khác. Ngay cả khi vụ nổ không xảy ra, phản ứng sẽ làm ô nhiễm nước. Bàn chân voi sẽ nguội dần theo thời gian, nhưng nó sẽ vẫn còn phóng xạ và (nếu bạn có thể chạm vào) nóng trong nhiều thế kỷ tới.
Các nguồn hợp xướng khác
Chernobyl không phải là vụ tai nạn hạt nhân duy nhất sản xuất corium. Chorium màu xám đốm vàng cũng hình thành trong quá trình nóng chảy cục bộ tại Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island ở Mỹ vào tháng 3 năm 1979 và tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi ở Nhật Bản vào tháng 3 năm 2011. thủy tinh được sản xuất từ thử nghiệm nguyên tử, như trinitite, cũng tương tự .
