切尔诺贝利的强烈放射性大象的脚的熔岩在实验室里重新创建

创建一个新类的物质在实验室模拟放射性,岩浆一般的熔融浪费在核危机像切尔诺贝利和福岛。模拟的材料提供了一个更安全的方式研究放射性熔融废物如臭名昭著的”大象的脚“切尔诺贝利略放射性。

切尔诺贝利核电站4号反应堆时遭遇了一场灾难性的危机在1986年4月26日,铀核心达到温度超过1600˚C。锆的船太热,包层分离的燃料冷却液开始融化,结合铀,钢铁、水泥和沙子形成放射性,玻璃样的熔岩。随着时间的推移,熔岩融化在反应堆容器的底部和几层楼的地下室的建筑最终出来的冷却和固化。

直到1986年12月的清扫成员发现的放射性物质的一个分支将目光对准随后来到被称为大象的脚。尽管只有一小部分创建的约100吨的熔岩在危机期间,大象的脚已经成为象征恐怖遗留的切尔诺贝利,很大程度上是由于其强烈的放射性。质量形成放射性当它第一次,如果你站在它旁边,它会杀了你在300秒。

大象的脚的放射性,其他岩浆一般的熔融燃料材料(LFCMs)切尔诺贝利,自1986年以来已经大幅下降,但它仍然是危险的方法。与地下水污染的担忧,一个感兴趣的领域与腐蚀造成的损害水气凝结收集了切尔诺贝利的石棺。水造成了新的含铀阶段建立表面的材料,石棺的湿度低于85%时,大量的放射性尘埃的形式。据估计,切尔诺贝利LFCMs公布每年10公斤的尘埃。

然而,真正学习LFCMs是非常具有挑战性的。过去的研究已经涉及凿掉少量的材料使用防护设备和处理它们,但是这些研究材料带来的风险是有限的。

现在,谢菲尔德大学的一个研究小组利用贫铀开发低活性材料,准确地模仿real-LFCMs的微观结构和矿物学。为此,他们精确数量的混合试剂包含已知元素存在于真实LFCMs和加热在1500˚C在还原性气氛下了四个小时,然后在720˚C进一步三天。结果是小规模批量的材料表现出相同的铀、锆和微量金属阶段LFCMs从切尔诺贝利事故中恢复过来。

研究人员还进行了首次成功的合成chernobylite, uranium-zircon硅酸盐高,通过从一个玻璃熔体结晶。虽然chernobylite曾被合成使用热处理U-Zi-Si-O凝胶,可能新方法更接近实际发生在切尔诺贝利所以可能提供更清晰的了解大象的脚等现象。

岩浆一般的熔融的论文代表一个好的调查燃料包含材料,形成在某个阶段的核心切尔诺贝利灾难,据推测,在福岛,“说安德烈•Shiryaev Frumkin研究所的研究员的物理化学和电化学在俄罗斯,曾经调查LFCMs切尔诺贝利。”这是一个深入研究提供有趣的见解LFCMs的形成。事实上,一些研究结果很新颖,并且超越之前的实验。”

团队希望他们LFCMs模拟可以用来执行分析,通常是不可能的,这样我们可以更好地理解这些材料——信息至关重要的持续试图消除切尔诺贝利和福岛等网站。这工作也可能意味着更少的昂贵的和高度危险的实验需要在大规模LFCM-testing设施像火山在法国。可用一个较小规模的选择,它可能会保留这些设施只最重要的研究。

然而,尽管这些模拟的LFCMs似乎非常类似于切尔诺贝利真实材料,小组警告说,他们不是一个完美的匹配。特别是,他们指出,他们的材料是使用二氧化锆作为前体合成,而不是核电站使用的锆合金包壳。

“当然,模拟的材料是很重要的,因为他们的研究方法更容易,并允许大量的实验中,“Shiryaev说。不过,人应该现实只有模拟的研究的意义。之间的区别是类似于做真正的运动和玩电子游戏。