A 40 anni dal disastro di Chernobyl, alcune particelle radioattive sono ancora quasi intatte

A 40 anni dall’esplosione del reattore 4 della centrale nucleare di Chernobyl, il 26 aprile 1986, alcune delle particelle radioattive disperse nell’ambiente conservano quasi inalterata la loro struttura originaria. Si tratta delle “particelle calde”, minuscoli frammenti di combustibile nucleare, composti principalmente da ossidi di uranio, che vennero espulsi dal reattore insieme a enormi quantità di detriti e particelle di polvere radioattiva che ancora oggi contaminano il terreno intorno all’area del disastro, nota come zona di esclusione.

Per valutare quanto questi frammenti siano cambiati dopo decenni di esposizione ambientale, i ricercatori dell’Università Leibniz di Hannover e dell'Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hanno analizzato sei particelle, studiando come i raggi X vengono diffratti dalla struttura interna del materiale. I risultati dell’indagine, pubblicati sul Journal of Hazardous Materials, hanno rivelato che la struttura reticolare di questi frammenti è rimasta in gran parte intatta, trattenendo i prodotti di fissione e altri elementi radioattivi all’interno.

Le “particelle calde” più stabili allungano i tempi del rilascio radioattivo

Le particelle di combustibile nucleare che contaminano il terreno della zona di esclusione di Chernobyl sono ancora oggi altamente radioattive. “Esistono tre classi di queste particelle” spiega Tobias Weissenborn, fisico e dottorando presso l’Università Leibniz di Hannover. “Innanzitutto, ci sono particelle che sono chimicamente e fisicamente ancora molto simili al combustibile nucleare, il diossido di uranio. Poi, ci sono particelle che sono parzialmente o completamente incapsulate, o completamente fuse, con il loro strato di zirconio”.

Quest’ultimo tipo di particella si è formato quando le temperature nel reattore sono aumentate drasticamente, fondendo il combustibile e legandolo allo strato protettivo circostante di zirconio, un metallo altamente resistente.

“Il terzo tipo di particella si è creato quando ha preso fuoco il moderatore in grafite (il materiale che rallenta i neutroni veloci prodotti dalla fissione e mantiene la reazione a catena, ndr)” ha aggiunto Weissenborn. Durante l’incendio, durato dieci giorni, il combustibile si è ossidato formando diversi ossidi di uranio, come l’U3O8, un composto instabile, capace di generare rapidamente particelle microscopiche facilmente trasportate dal vento e che, se inalate, comportano gravi rischi per la salute.

Le particelle con una struttura più stabile stanno trattenendo i prodotti di fissione e altri elementi radioattivi al loro interno, allungando i tempi di rilascio nell’ambiente. Tuttavia, data la diversità strutturale di questi frammenti e il numero limitato di campioni analizzati, i ricercatori non hanno potuto stimare per quanto tempo le diverse tipologie di particelle continueranno a rilasciare materiale radioattivo.

“Anche se a un certo punto riuscissimo a ottenere delle medie, analizzando più campioni, non saremmo comunque in grado di fare affermazioni universali sui rischi per la salute nella regione” ha evidenziato Weissenborn. “Anche se le particelle decadono secondo uno schema sostanzialmente uniforme, ci saranno sempre delle anomalie, particelle più persistenti, che rilasceranno radionuclidi in un secondo momento”.