Спустя сорок лет после катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году, в результате которой произошел катастрофический отказ четвертого реактора, Чернобыль сам по себе остается трагической капсулой времени, служащей отрезвляющим напоминанием об опасностях ядерной энергетики и последствиях человеческих ошибок в отсутствие ядерной безопасности. На Чернобыле до сих пор сохранились ядерные шрамы, оставшиеся четыре десятилетия назад; некоторые увядают, а другие остаются сырыми, как никогда. Под поверхностью Чернобыля есть один такой шрам — «Слоновья нога», который может быть одним из самых опасных искусственных объектов, когда-либо созданных, несмотря на его непреднамеренное создание.
Под руинами реактора №4 находится место упокоения «Слоновьей стопы»: черная, похожая на лаву масса кориума, получившая свое название из-за ее сверхъестественного сходства со ступней огромного слона. Кориум, также известный как лавоподобный топливосодержащий материал (LFCM), является результатом расплавленной смеси ядерного топлива и материалов реактора. В случае со «Слоновьей ногой» она также состоит из нескольких других элементов и материалов, с которыми она соединилась, плавясь сквозь них, спускаясь в коридор технического обслуживания под реактором, где остается кучей радиоактивного шлака.
Слоновья нога Чернобыля — редкое радиоактивное соединение.
«Слоновья нога» Чернобыля была обнаружена через несколько месяцев после первой аварии в декабре 1986 года, когда дозиметристы наткнулись на нее во время исследования коридоров под реактором. В результате расплавления активной зоны активная зона, топливные стержни, компоненты графитового замедлителя и ядерное топливо начали плавиться друг в друге. В результате образовался радиоактивный лавоподобный осадок, который продолжал плавиться через нижнюю часть конструкции реактора, меняя состав при взаимодействии и плавлении с другими материалами, такими как сталь, стекло, песок и бетон, когда он плавился через полы. Когда он остановился и начал охлаждаться в подвале здания, его внешний вид больше напоминал черную керамику, а его окончательный состав включал в себя множество продуктов деления, расплавленные строительные материалы и такие элементы, как уран и цирконий.
Это токсичное смешение ядерного топлива и побочных продуктов деления и образует кориум, уникальную антропогенную опасность, рожденную в результате ядерной катастрофы и человеческой ошибки. Кориум создавался всего пять раз в истории человечества: один раз в Чернобыле, один раз во время аварии на острове Три-Майл и три раза во время аварии на АЭС «Фукусима-дайити». После открытия масса кориума, составляющая «Слоновью стопу», излучала примерно 10 000 рентген в час, и всего несколько минут воздействия были бы смертельными. Слоновья нога — лишь малая часть примерно 100 тонн кориума под Чернобылем. С годами опасность, исходящая от Слоновьей стопы, уменьшилась по мере того, как ее радиоактивные материалы распались. Однако это далеко не безопасно и, вероятно, будет вызывать проблемы радиации на десятилетия.
Чернобылит: техногенный и радиоактивный кристалл, уникальный для Чернобыля.
По мере того как массы кориума по всему Чернобылю охлаждались, на них начал образовываться уникальный кристаллизованный минерал, известный как Чернобылит. Эти кристаллические образования возникают после того, как кориум подвергается воздействию воздуха и пара, и больше нигде на Земле они не встречаются. Ближайший минерал — тринитит, почва, которая превратилась в радиоактивный стеклоподобный материал после испытания ядерного взрыва в 1945 году, известного как «Тринити-тест». Кристаллы чернобылита представляют собой еще одну особую опасность, создаваемую ядерными осадками, поскольку они содержат большое количество урана и циркония в дополнение к другим загрязненным ядерным продуктам.
Изучение кориума и чернобылита было непростой задачей, поскольку само их создание связано исключительно с ядерной катастрофой. И это ничего не говорит о чрезвычайной радиационной опасности, которую представляют образцы из реального мира. Хотя со временем учёным удалось успешно смоделировать некоторые лавоподобные топливосодержащие материалы (LFCM), чтобы лучше понять их поведение. Исследование, опубликованное журналом Nature, документирует воссоздание этих LFCM с целью изучения того, как они корродируют, что важно для управления такими объектами, как Чернобыль, в долгосрочной перспективе. В том же исследовании также удалось успешно синтезировать материал, аналогичный чернобылиту, что может внести большую ясность в процесс создания минерала во время образования кориума, что отчасти может помочь сформировать более безопасное будущее для ядерных реакторов.
