Ο λανθασμένος χειρισμός αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου στη Ρωσία μπορεί να έχει προκαλέσει την εξάπλωση της ραδιενέργειας σε ολόκληρη την Ευρώπη
Για 2 εβδομάδες τον Σεπτέμβριο και τον Οκτώβριο του περασμένου έτους, τα ίχνη του ανθρωπογενούς ισοτόπου ρουθήνιο-106 έπληξαν την Ευρώπη, ενεργοποιώντας ανιχνευτές από τη Νορβηγία στην Ελλάδα και την Ουκρανία στην Ελβετία. Το ραδιενεργό σύννεφο ήταν πολύ λεπτό για να είναι επικίνδυνο, δεν περιείχε περισσότερα από μερικά γραμμάρια υλικού, αλλά η προέλευσή του αποτελούσε ένα τεράστιο μυστήριο.
Τώρα, επιστήμονες στο Γαλλικό Ινστιτούτο Ραδιοπροστασίας και Πυρηνικής Ασφάλειας (IRSN) στο Παρίσι λένε ότι το ισότοπο μπορεί να απελευθερώθηκε από την πυρηνική εγκατάσταση Mayak κοντά στο Ozyorsk στη νότια Ρωσία. Το IRSN υποστηρίζει ότι η διαρροή θα μπορούσε να είχε σημειωθεί όταν οι τεχνικοί της Mayak παρέλυσαν την κατασκευή ενός εξαιρετικά ραδιενεργού συστατικού για ένα πείραμα φυσικής στο Εθνικό Εργαστήριο Gran Sasso στην L'Aquila της Ιταλίας.
Ωστόσο, η ρωσική κυβέρνηση και ο κρατικός πυρηνικός φορέας Rosatom αρνήθηκαν κατηγορηματικά ότι έλαβε χώρα ατύχημα. Εν τω μεταξύ, μια διεθνής επιτροπή που συστάθηκε από το Ινστιτούτο Πυρηνικής Ασφάλειας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (IBRAE) στη Μόσχα που συνεδρίασε στις 31 Ιανουαρίου διχάζεται σχετικά με την προέλευση της ρύπανσης.
Με βάση ένα μοντέλο υπολογιστή που χρησιμοποιούσε δεδομένα δειγματοληψίας αέρα και καιρικά μοτίβα, το IRSN κατέληξε στο συμπέρασμα στις αρχές Οκτωβρίου 2017 ότι το ρουθήνιο πιθανότατα προέρχεται από τα νότια Ουράλια. συμφώνησε ο Γερμανός ομόλογός του. Η γαλλική ομάδα συνέχισε αποκλείοντας μια σειρά πιθανών πηγών, συμπεριλαμβανομένου ενός ατυχήματος σε πυρηνικό αντιδραστήρα. Ένα τέτοιο περιστατικό θα είχε εκτοξεύσει πολλούς άλλους ραδιενεργούς ρύπους εκτός από το ρουθήνιο.
Στα νότια Ουράλια βρίσκεται η μυστική εγκατάσταση Mayak, η σκηνή ενός από τα χειρότερα πυρηνικά ατυχήματα στον κόσμο πριν από 60 χρόνια, και οι εικασίες σύντομα στράφηκαν σε ένα πιθανό ατύχημα στο εργοστάσιο επανεπεξεργασίας του, το οποίο εξάγει ισότοπα από αναλωθέν πυρηνικό καύσιμο. Η έκθεση του IRSN, που δημοσιοποιήθηκε στις 6 Φεβρουαρίου, λέει ότι η προσπάθεια του Mayak να κατασκευάσει μια κάψουλα δημητρίου-144 που προορίζεται για το Gran Sasso «θα πρέπει να διερευνηθεί» ως πιθανή αιτία. Οι επιστήμονες στο Gran Sasso χρειάστηκαν το δημήτριο για μια αναζήτηση —που τώρα έχει αποσυρθεί— για υποθετικά σωματίδια που ονομάζονται στείρα νετρίνα.
Η εκτιμώμενη ποσότητα ραδιενεργού ρουθηνίου που απελευθερώνεται θα μπορούσε να προέρχεται μόνο από την επεξεργασία αρκετών τόνων αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου, λέει το IRSN. Επιπλέον, η αναλογία του ρουθηνίου-106 προς το ταχύτερα αποσυντιθέμενο ισότοπο ρουθηνίου-103, που εντοπίστηκε σε μικρότερες ποσότητες το περασμένο φθινόπωρο, αποκαλύπτει ότι το καύσιμο πρέπει να είχε αφαιρεθεί από τον αντιδραστήρα του μόλις ένα ή δύο χρόνια νωρίτερα. Το χρησιμοποιημένο καύσιμο ψύχεται κανονικά για έως και μια δεκαετία προτού υποβληθεί σε επανεπεξεργασία, επομένως φαίνεται ότι το εργοστάσιο προετοίμαζε υλικό για μια εφαρμογή που απαιτεί υψηλά επίπεδα ραδιενέργειας, λέει το IRSN.
Αυτό ταιριάζει με την περιγραφή του στείρου πειράματος νετρίνων στο Gran Sasso, γνωστό ως SOX και υποστηρίζεται από το Εθνικό Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής της Ιταλίας (INFN) και τη Γαλλική Επιτροπή Εναλλακτικών Ενεργειών και Ατομικής Ενέργειας. Χρειαζόταν μια πηγή που ήταν και εξαιρετικά ραδιενεργή και πολύ μικρή, λέει ο εκπρόσωπος του SOX Marco Pallavicini, σωματιδιακός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Γένοβας στην Ιταλία. Λέει ότι η Mayak Production Association, η μόνη εταιρεία που μπορεί να την προμηθεύσει, υπέγραψε σύμβαση το φθινόπωρο του 2016 για την παραγωγή μιας κάψουλας δημητρίου, η οποία αναμένεται να φτάσει στις αρχές του 2018.
Όμως τον Δεκέμβριο του 2017 η εταιρεία δήλωσε ότι δεν μπορούσε να φτάσει στο επιθυμητό επίπεδο ραδιενέργειας. ("Οι Ρώσοι δεν είπαν απολύτως τίποτα" για μια διαρροή ραδιενέργειας, λέει ο Pallavicini.) Αυτό σήμαινε ότι το SOX δεν θα είχε την απαιτούμενη ευαισθησία και την 1η Φεβρουαρίου, το INFN ανακοίνωσε ότι είχε σβήσει το πείραμα, σε αυτό που ο Pallavicini περιέγραψε ως "ένα μεγάλο πλήγμα" για επιστήμονες.
Ο Jean-Christophe Gariel, διευθυντής υγείας του IRSN, λέει ότι μια ανεξέλεγκτη αύξηση της θερμοκρασίας κατά τον διαχωρισμό του δημητρίου από το αναλωμένο καύσιμο στο Mayak μπορεί να είχε μετατρέψει μέρος του ρουθηνίου στα απόβλητα σε αέριο οξείδιο του ρουθηνίου. Αυτό το αέριο θα είχε διαφύγει από τα φίλτρα της εγκατάστασης και θα είχε στερεοποιηθεί στον δροσερό εξωτερικό αέρα, λέει, μετατρέποντας σε μικρά σωματίδια στερεού οξειδίου που θα μπορούσαν να έχουν εκτοξευθεί σε όλη την Ευρώπη.
Ο διευθυντής του IBRAE Leonid Bolshov αποκαλεί το σενάριο του IRSN "μια καλή υπόθεση", αλλά λέει ότι είναι εσφαλμένο. Πρώτον, λέει, η διαδικασία του χωρισμού δεν έφτασε ποτέ «στην καυτή φάση». Και σε κάθε περίπτωση, προσθέτει, «μεγάλες επεμβάσεις» στα αναλωμένα καύσιμα στο Mayak έγιναν στα τέλη Οκτωβρίου 2017, μετά την απελευθέρωση ρουθηνίου. Ο Μπολσόφ λέει ότι ένα «μάλλον σπάνιο μετεωρολογικό συμβάν» θα μπορούσε να μετέφερε το ρουθήνιο από ένα άγνωστο ακόμα μέρος στα νότια Ουράλια, από τα οποία στη συνέχεια φάνηκε να εξαπλώνεται.
Μη Ρώσοι μέλη της διεθνούς επιτροπής του IBRAE, η οποία πρόκειται να συνεδριάσει ξανά τον Απρίλιο, υποστηρίζουν το συμπέρασμα της IRSN ότι τα νότια Ουράλια είναι η πιθανή πηγή της διαρροής, λέει ο φυσικός του IRSN Jean-Luc Lachaume, μέλος της επιτροπής, αν και ορισμένοι υποστηρίζουν ότι η Η περιοχή είναι πολύ μεγάλη για να εντοπίσει μια ακριβή τοποθεσία. Ρωσικά μέλη ισχυρίζονται ότι η διαρροή θα μπορούσε να προέκυψε "στο ανατολικό τμήμα της Ρωσικής ομοσπονδίας", λέει ο Lachaume. Λέει ότι ένας εκπρόσωπος της ρωσικής πυρηνικής ρυθμιστικής αρχής Rostechnadzor που επιθεώρησε τον Mayak τον Νοέμβριο του 2017 είπε στην επιτροπή ότι δεν είδε ανωμαλίες από έναν μήνα νωρίτερα, αλλά δεν παρείχε δεδομένα για να υποστηρίξει αυτή τη δήλωση.
Ο φυσικός του Πανεπιστημίου του Πρίνστον, Frank von Hippel, ειδικός σε θέματα μη διάδοσης, λέει ότι δεν βλέπει «κάτι κακό με την ανάλυση του IRSN». Σημειώνει ότι η ποσότητα ρουθηνίου-106 που εκτιμά η γαλλική ομάδα εκπέμπεται - μεταξύ 1 γραμμαρίου και 4 γραμμαρίων - ταιριάζει με τα 30 γραμμάρια δημητρίου-144 που απαιτούνται για το SOX, δεδομένου ότι το αναλωμένο καύσιμο περιέχει τα δύο ισότοπα σε αναλογία περίπου ενός έως 14. Και παρόλο που το σύννεφο πάνω από την Ευρώπη ήταν ακίνδυνο, ένα ατύχημα στο Mayak θα μπορούσε να σημαίνει ότι οι άνθρωποι που ζούσαν κοντά πήραν "δυνητικά σημαντικές δόσεις πνευμόνων", λέει ο Von Hippel.
