A nukleáris vizsgálatokból származó radioaktív plutónium részecskék már több mint 50 éve magasak a sztratoszférában, és a vulkáni kitörések, például az izlandi Eyjafjallajökull 2010. évi adatai ezek a részecskék az alsó légkörbe vezethetik - állítják a kutatók a Nature Communications január 7-i jelentését. Figyelembe veszik azonban, hogy a részecskék koncentrációja az alsó légkörben kicsi és nem veszélyezteti az emberi egészséget.
kapcsolodo tartalom
- Hogyan a fizika dobta az atombombák terveit Japánba?
1945 és 1998 között a nemzetek szerte a világon nukleáris fegyvereket próbáltak földalatti, víz alatti és magas légkörben. Az 1950-es, 1960-as és 1970-es években elvégzett légköri vizsgálatok - a plutóniummal működtetett SNAP-9A műhold 1964-es égetésével együtt - radioaktív hulladékokat hoztak létre, amelyek kapcsolódnak a levegőben lévő részecskékhez, úgynevezett aeroszolok. A troposzférában - a légkör legalacsonyabb részén, amely a talajtól körülbelül 17-20 kilométerig terjed - ezek a részecskék hetekben vagy hónapokban kimosódtak. De egy olyan tényező kombinációja, mint például a gátszerű tropopause, hosszabb ideig tartja a részecskéket a sztratoszférában (a következő réteg felfelé, kb. 50 kilométerre húzva). De mennyi ideig?
Az 1960-as és 1970-es években elvégzett tanulmányok, amelyek során az aeroszolokból mintát vettek repülőgépekkel és léggömbökkel, azt mutatták, hogy a legtöbb radioaktív részecske körülbelül egy-négy évig elhalványult a sztratoszférában. A nagyobb részecskék, az egy-tíz mikrométer tartományba eső részecskék még gyorsabban letelepednek, csak hetek-hónapokig tartanak a sztratoszférában. (A részecskék nem csak eltűntek; a troposzünet közben zajló megszakítások során, amelyek lehetővé teszik a keveredést a troposzféra és a sztratoszféra között, olyan események fordulnak elő, amelyek leggyakrabban tavasszal történnek.) Mivel a nukleáris teszteket olyan régen végezték el, ezek a radioaktív A sztratoszférikus részecskéknek nagyrészt mostanra el kellene távolulniuk - állította a tudósok.
Az Eyjafjallajökull 2010-ös kitörése arra késztette a tudósokat, hogy ezek a következtetések tévesek lehetnek. A vulkán kitörésekor a svájci kutatók aeroszolmintákat vettek a troposzférából, és megfigyelték a radioaktív részecskék magas koncentrációját. A plutónium és a cézium (a nukleáris tesztek újabb mellékterméke) szintje három nagyságrenddel magasabb volt, mint a talaj szintjén az aeroszolokban. Ezek a mérések ellentmondtak a korábbi aeroszolos vizsgálatoknak, amelyek alacsony szintjét találták az egész troposzférában; valami felment.
José Corcho Alvarado, a Lausanne Egyetemi Kórház és munkatársai összegyűjtötték azokat az aeroszol-adatokat, amelyeket a katonai repülőgépek a 1970-es évektől 2004-ig a legtöbb évben gyűjtöttek Svájc felett, és hasonló adatokat gyűjtöttek, mint amelyeket az Eyjafjallajökull hamucsírja 2010-ben átutazott az országon. ezeket az adatokat arra használta, hogy modellt készítsen a radioaktív részecskék eloszlásáról a légkörben Svájcban 1970-től napjainkig.
A sztratoszférában a plutónium többségét, a koncentráció és a bomlási sebesség alapján számítva, 1964 és 1982 között ott kellett lerakni. Ez összhangban van azzal a feltételezéssel, hogy a nukleáris tesztelés és a műholdas széttörés jelenti a légkörben lévő radioaktív részecskék legnagyobb forrását. . A plutónium átlagosan 2, 5–5 évig marad a sztratoszférában, feltárta a modell, de kis mennyiség marad a sztratoszférában keringve.
"Eredményeink azt mutatják, hogy a radioaktív aeroszolok jelentős frakciói ... több évtizedes időtartamra maradnak a sztratoszférában" - írják a kutatók.
Ami a radioaktív plutónium végül valószínűleg a vulkán hamutartalmába került, a kutatók azt javasolják: A kitörés több ezer tonna olvadt kőzet miatt jéggel érintkezett. Ez a kölcsönhatás egy hatalmas robbanást hozott létre, amely gőzt és részecskéket dobott a levegőbe, és finomszemcsés hamukat és gázokat, például kén-dioxidot vezet a sztratoszféra alsó részébe. A hamu- és kénrészecskék felvették a plutóniumot és a céziumot a sztratoszférából, és a radioaktív elemeket a troposzférába vezettek.
"Az Eyjafjallajökull-vulkán erőteljes vulkánkitörése az alsó légkörben tovább osztotta az emberi tevékenységből származó radioaktív részecskék antropogén radionuklidjait" - írják a kutatók.
Nem elegendő a radioaktivitás ahhoz, hogy az emberek aggódjanak - a tesztek elvégzése után született személy nem kap rákot a sztratoszféra plutónium részecskéiből. De elegendő lehet a tudósoknak segíteni, akik a részecskék légkörön keresztüli mozgását vizsgálják, mivel a radioaktív részecskék úgy viselkednek, mint a levegő keringésének markerei.
