Horká částice z Černobylu. Kredit: Laura Stalmann.

Výbuchy v Černobylu během havárie v roce 1986 vymrštily z reaktoru obrovské množství materiálu. Radioaktivní prachové částice dodnes kontaminují půdu v okolí reaktoru. Tyto horké částice měří pouhých 8 až 50 mikrometrů, ale přesto zůstávají i po 40 letech vysoce radioaktivní.

Doposud nebylo jasné, proč se takové částice v prostředí rozpadají různou rychlostí. Při jejich postupném rozpadu navíc vzniká celá řada různých oxidů uranu. Jejich analýza přitom vyžaduje velmi náročné experimenty s difrakcí synchrotronového rentgenového záření. Nedávno se do toho se svými kolegy pustil Tobias Weissenborn z Leibniz Universität Hannover.

4. reaktor v Černobylu po katastrofě. Kredit: IAEA Imagebank, Wikimedia Commons,

Jako první poprvé úspěšně analyzovali strukturu těchto částic, kterých prostudovali celkem šesti. Díky tomu mohli mimo jiné odhadnout rychlost, jakou částice uvolňují radioaktivní látky. Nejprve částice izolovali ze vzorků ukrajinské půdy a připevnili je na wolframové elektrody. Poté je zajištěné několika ochrannými vrstvami dopravili do laboratoře. Částice během měření postupně otáčeli v rentgenovém svazku zaostřeném na průměr 100 mikrometrů, tedy přibližně na tloušťku lidského vlasu. Každou částici proměřili z 2 000 různých úhlů, aby zachytili všechny difrakční odrazy.

Tímto postupem se vědcům podařilo prokázat ve vzorcích přítomnost různých fází oxidace. K jejich překvapení zjistili, že krystalová struktura jaderného paliva v analyzovaných částicích zůstala dodnes z velké části zachována. Jak je vidět, pozůstatky havárie z roku 1986 jsou chemicky stabilnější, než se původně předpokládalo.

Částice si uvnitř stále uchovávají štěpné produkty, což by mohlo být dobrou zprávou pro půdu a vodu v okolí Černobylu. Pokud jsou radionuklidy stabilně uzavřené uvnitř částic, mohou se do okolního prostředí uvolňovat pomaleji. Weissenborn však upozorňuje, že z výsledků nelze dělat příliš obecné závěry. Pracovali jen s velmi omezených počtem vzorků. Pro důkladné posouzení stability černobylských částic by bylo nutné odebrat vzorky z mnohem většího počtu míst a analyzovat podstatně více částic.

Video: 3D Reconstruction of the Chernobyl Nuclear Explosion

Literatura

Phys.org 6. 10. 2026.

Journal of Hazardous Materials 505: 141533.