Τα σωματίδια ραδιενεργού πλουτωνίου από πυρηνικές δοκιμές παρέμειναν υψηλά στη στρατόσφαιρα για περισσότερο από 50 χρόνια και οι ηφαιστειακές εκρήξεις όπως το Eyjafjallajökull της Ισλανδίας το 2010 μπορούν να φέρουν αυτά τα σωματίδια στην χαμηλότερη ατμόσφαιρα, αναφέρουν ερευνητές στις 7 Ιανουαρίου στην Nature Communications . Προειδοποιούν, ωστόσο, ότι οι συγκεντρώσεις των σωματιδίων στην κάτω ατμόσφαιρα είναι μικρές και δεν απειλούν την ανθρώπινη υγεία.
σχετικό περιεχόμενο
- Πώς η φυσική οδήγησε το σχέδιο των ατομικών βόμβων που έπεσε στην Ιαπωνία
Μεταξύ του 1945 και του 1998, τα έθνη σε ολόκληρο τον κόσμο εξέτασαν πυρηνικά όπλα υπόγεια, υποβρύχια και ψηλά στην ατμόσφαιρα. Οι ατμοσφαιρικές δοκιμές, που διεξήχθησαν κατά τη δεκαετία του 1950, τη δεκαετία του 1960 και τη δεκαετία του '70, μαζί με την καύση ενός δορυφόρου SNAP-9A με πλουτώνιο, το 1964, δημιούργησαν ραδιενεργά θραύσματα που συνδέθηκαν με σωματίδια στον αέρα, που ονομάζονται αερολύματα. Στην τροπόσφαιρα - το χαμηλότερο μέρος της ατμόσφαιρας που εκτείνεται από το έδαφος σε περίπου 17 έως 20 χιλιόμετρα προς τα πάνω - τα σωματίδια αυτά ξεπλένονται μέσα σε εβδομάδες έως μήνες. Όμως, ένας συνδυασμός παραγόντων, όπως η τροπική όχθη που μοιάζει με εμπόδιο, κρατά τα σωματίδια στη στρατόσφαιρα (το επόμενο στρώμα επάνω, που εκτείνεται σε περίπου 50 χιλιόμετρα) για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Αλλά πόσο καιρό;
Μελέτες που έγιναν στη δεκαετία του 1960 και του 1970, στις οποίες ελήφθησαν δείγματα αερολυμάτων με αεροσκάφη και μπαλόνια, έδειξαν ότι τα περισσότερα ραδιενεργά σωματίδια έμειναν στη στρατόσφαιρα για περίπου ένα έως τέσσερα χρόνια. Μεγαλύτερα σωματίδια, τα οποία κυμαίνονται από 1 έως 10 μικρόμετρα, καθίστανται ακόμη γρηγορότερα, διαρκούν μόνο εβδομάδες έως μήνες στη στρατόσφαιρα. (Τα σωματίδια δεν εξαφανίστηκαν απλά και έπεσαν κάτω στην τροπόσφαιρα κατά τη διάρκεια διακοπών στην τροπόπαυση που επιτρέπουν την ανάμειξη μεταξύ της τροπόσφαιρας και της στρατόσφαιρας, γεγονότα που συμβαίνουν συχνότερα την άνοιξη.) Επειδή πυρηνικές δοκιμές διεξήχθησαν από πολύ καιρό πριν, όλα αυτά τα ραδιενεργά τα στρατοσφαιρικά σωματίδια θα έπρεπε να διαφεύγουν ως επί το πλείστον, κατέληξαν οι επιστήμονες.
Η έκρηξη του Eyjafjallajökull το 2010 ξεκίνησε από τους επιστήμονες να πιστεύουν ότι αυτά τα συμπεράσματα μπορεί να είναι λάθος. Όταν ξέσπασε το ηφαίστειο, οι ερευνητές στην Ελβετία άρχισαν να λαμβάνουν δείγματα αερολύματος από την τροπόσφαιρα και βρήκαν αυξημένες συγκεντρώσεις ραδιενεργών σωματιδίων. Τα επίπεδα πλουτωνίου και καισίου (άλλο υποπροϊόν πυρηνικών δοκιμών) ήταν μέχρι τρεις τάξεις μεγέθους υψηλότερα από τα επίπεδα που βρέθηκαν σε αερολύματα στο επίπεδο του εδάφους. Αυτές οι μετρήσεις έρχονταν σε αντίθεση με τις προηγούμενες μελέτες αερολυμάτων, οι οποίες είχαν βρει χαμηλά επίπεδα σε όλη την τροπόσφαιρα. κάτι ήταν επάνω.
Ο José Corcho Alvarado του πανεπιστημιακού νοσοκομείου της Lausanne και οι συνεργάτες του συγκέντρωσαν στοιχεία αερολυμάτων που είχαν συλλεχθεί από στρατιωτικά αεροσκάφη πάνω από την Ελβετία για τα περισσότερα έτη ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1970 έως το 2004, μαζί με παρόμοια στοιχεία που συλλέχθηκαν με το στρώμα τέφρας από την Eyjafjallajökull ταξίδεψε στη χώρα το 2010. Τότε χρησιμοποίησε αυτά τα δεδομένα για να δημιουργήσει ένα μοντέλο κατανομής ραδιενεργών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα πάνω από την Ελβετία από το 1970 μέχρι σήμερα.
Η πλειονότητα του πλουτωνίου στη στρατόσφαιρα, που υπολογίστηκε με βάση τις συγκεντρώσεις και τα ποσοστά αποσύνθεσης, πρέπει να έχει κατατεθεί εκεί μεταξύ του 1964 και του 1982. Αυτό συμβαδίζει με την υπόθεση ότι οι πυρηνικές δοκιμές και η διάσπαση των δορυφόρων είναι οι μεγαλύτερες πηγές ραδιενεργών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα . Το πλουτώνιο παραμένει στη στρατόσφαιρα κατά μέσο όρο 2, 5 έως 5 χρόνια, το μοντέλο του αποκαλύπτεται, αλλά μια μικρή ποσότητα παραμένει κυκλοφορούσα στη στρατόσφαιρα.
"Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι σημαντικά κλάσματα ραδιενεργών αερολυμάτων ... παραμένουν στη στρατόσφαιρα για χρονοδιαγράμματα αρκετών δεκαετιών", γράφουν οι ερευνητές.
Όσον αφορά το πώς το ραδιενεργό πλουτώνιο πιθανότατα κατέληξε στο φρεάτιο της τέφρας του ηφαιστείου, εδώ προτείνουν οι ερευνητές: Η έκρηξη προκάλεσε χιλιάδες τόνους τετηγμένου πετρώματος να έρθουν σε επαφή με πάγο. Αυτή η αλληλεπίδραση δημιούργησε μια τεράστια έκρηξη που έριξε τον ατμό και τα σωματίδια στον αέρα, πιέζοντας λεπτές τέφρες και αέρια όπως το διοξείδιο του θείου στις κάτω περιοχές της στρατόσφαιρας. Τα σωματίδια τέφρας και θείου πρόσκρουσαν πλουτώνιο και καίσιο από τη στρατόσφαιρα και έφεραν τα ραδιενεργά στοιχεία κάτω στην τροπόσφαιρα.
"Η ισχυρή ηφαιστειακή έκρηξη του ηφαιστείου Eyjafjallajökull έχει αναδιανείμει τα ανθρωπογενή ραδιονουκλεΐδια [ραδιενεργά σωματίδια από ανθρώπινες δραστηριότητες] στην κατώτερη ατμόσφαιρα", γράφουν οι ερευνητές.
Δεν είναι αρκετή ραδιενέργεια για τους ανθρώπους να ανησυχούν - κάποιος που γεννήθηκε μετά την ολοκλήρωση των δοκιμών δεν πρόκειται να πάρει καρκίνο από σωματίδια πλουτωνίου στη στρατόσφαιρα. Αλλά μπορεί να είναι αρκετό να βοηθήσουμε τους επιστήμονες που μελετούν την κίνηση των σωματιδίων μέσω της ατμόσφαιρας, επειδή τα ραδιενεργά σωματίδια δρουν σαν δείκτες για το πώς κυκλοφορεί ο αέρας.
