Tuumakatsetustest saadud radioaktiivse plutooniumi osakesed on stratosfääris püsinud kõrgel enam kui 50 aastat ja sellised vulkaanipursked nagu Islandi Eyjafjallajökull 2010. aastal võivad viia need osakesed madalamasse atmosfääri, teatasid teadlased 7. jaanuari ajakirjas Nature Communications . Nad hoiatavad siiski, et osakeste sisaldus madalamas atmosfääris on väike ja ei ohusta inimeste tervist.
Seotud sisu
- Kuidas füüsika Jaapanisse visanud aatomipommide disaini ajendas
Aastatel 1945–1998 katsid rahvad kogu maailmas tuumarelvi maa all, vee all ja kõrgel atmosfääris. 1950ndatel, 1960ndatel ja 1970ndatel läbi viidud atmosfääri testid tekitasid koos plutooniummootoriga SNAP-9A satelliidi põlemisega 1964. aastal radioaktiivse prahi, mis kinnines õhus olevate osakeste külge, mida nimetatakse aerosoolideks. Troposfääris - atmosfääri madalaimas osas, mis ulatub maapinnast kuni umbes 17 kuni 20 kilomeetrini - need osakesed pesti välja nädalate või kuude jooksul. Kuid tegurite kombinatsioon, näiteks barjääritaoline tropopaus, hoiab osakesi stratosfääris (järgmine kiht üleval, ulatudes umbes 50 kilomeetrini) kauem. Aga kui kaua?
1960ndatel ja 1970ndatel tehtud uuringud, milles aerosoolidelt võeti proove lennukite ja õhupallidega, näitasid, et enamik radioaktiivseid osakesi viibis stratosfääris umbes ühe kuni nelja aasta jooksul. Suuremad osakesed, vahemikus üks kuni 10 mikromeetrit, settivad veelgi kiiremini, püsivad stratosfääris vaid nädalaid või kuid. (Osakesed ei kadunud lihtsalt; nad liikusid troposfääri ajal troposfääri pauside ajal, mis võimaldavad seguneda troposfääri ja stratosfääri vahel, sündmused, mis juhtuvad kõige sagedamini kevadel.) Kuna tuumakatsetused viidi läbi nii kaua aega tagasi, olid kõik need radioaktiivsed stratosfääri osakesed peaksid praeguseks enamasti kaduma, kinnitasid teadlased.
Eyjafjallajökulli purse 2010. aastal hakkas teadlasi arvama, et need järeldused võivad olla valed. Kui vulkaan purskas, hakkasid Šveitsi teadlased võtma troposfäärist aerosooliproove ja nad leidsid radioaktiivsete osakeste kõrgendatud kontsentratsiooni. Plutooniumi ja tseesiumi (veel üks tuumakatsetuste kõrvalprodukt) tasemed olid kuni kolm suurusjärku kõrgemad kui maapinnal aerosoolides leiduvad. Need mõõtmised olid vastuolus varasemate aerosooliuuringutega, mille kohaselt oli kogu troposfääri madal tase; midagi oli üleval.
José Corcho Alvarado Lausanne'i ülikooli haiglast ja tema kolleegid kogusid aerosoolide andmeid, mida sõjaväe lennukid olid Šveitsi kohal kogunud enamiku aastate vältel, alates 1970. aastatest kuni 2004. aastani, koos samalaadsete andmetega, mida koguti Eyjafjallajökulli tuhaohu kohta 2010. aastal. kasutas neid andmeid, et luua radioaktiivsete osakeste jaotumise mudel atmosfääris Šveitsis alates 1970. aastast kuni tänapäevani.
Suurem osa stratosfääri plutooniumi, arvutatuna kontsentratsioonide ja lagunemiskiiruste järgi, pidi sinna ladestuma aastatel 1964–1982. See on kooskõlas eeldusega, et tuumakatsetused ja satelliitide purunemine on atmosfääri radioaktiivsete osakeste suurimad allikad. . Plutoonium püsib stratosfääris keskmiselt 2, 5 kuni 5 aastat, nende mudel selgus, kuid stratosfääris ringleb veel väike kogus.
"Meie tulemused näitavad, et radioaktiivsete aerosoolide olulised fraktsioonid ... jäävad stratosfääri mitme aastakümne pikkuseks ajavahemikuks, " kirjutavad teadlased.
Selle kohta, kuidas radioaktiivne plutoonium tõenäoliselt vulkaani tuhavarjusse sattus, on siinkohal teadlaste ettepanek: purse põhjustas tuhandete tonnide sulakivimite kokkupuute jääga. See koostoime tekitas tohutu plahvatuse, mis viskas auru ja osakesed õhku, surudes peeneteralise tuha ja gaasid, näiteks vääveldioksiidi, stratosfääri madalamatesse piirkondadesse. Tuha ja väävli osakesed korjasid stratosfäärist plutooniumi ja tseesiumi ning viisid radioaktiivsed elemendid troposfääri alla.
"Eyjafjallajökulli vulkaani tugev vulkaanipurse on jaganud inimtekkelised radionukliidid [inimtegevusest pärinevad radioaktiivsed osakesed] madalamasse atmosfääri, " kirjutavad teadlased.
Inimeste muretsemiseks pole piisav radioaktiivsus - keegi, kes on sündinud pärast testide tegemist, ei saa stratosfääris plutooniumi osakestest vähki. Kuid võib-olla piisab sellest, kui aidata teadlasi, kes uurivad osakeste liikumist atmosfääri kaudu, sest radioaktiivsed osakesed toimivad nagu õhu ringluse markerid.
