Delci radioaktivnega plutonija iz jedrskih testiranj ostajajo v stratosferi več kot 50 let, vulkanski izbruhi, kot je Islandija Eyjafjallajökull leta 2010, pa lahko te delce pripeljejo v spodnjo atmosfero, poročajo raziskovalci 7. januarja v Nature Communications . Pozorni pa so, da so koncentracije delcev v spodnji atmosferi majhne in ne ogrožajo zdravja ljudi.
Sorodne vsebine
- Kako je fizika vodila oblikovanje atomske bombe na Japonsko
Med letoma 1945 in 1998 so države po vsem svetu testirale jedrsko orožje pod zemljo, pod vodo in visoko v atmosferi. Atmosferski preskusi, izvedeni v petdesetih, šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja - skupaj z izgorevanjem satelita SNAP-9A s plutonijem leta 1964 - so ustvarili radioaktivne naplavine, ki so se pritrdile na delce v zraku, imenovane aerosoli. V troposferi - najnižjem delu ozračja, ki sega od tal do približno 17 do 20 kilometrov navzgor - se ti delci izperejo v tednih do mesecih. Toda kombinacija dejavnikov, kot je tropopavza, podobna oviri, zadrži delce v stratosferi (naslednja plast se razteza na približno 50 kilometrov) dlje. Toda kako dolgo?
Študije, narejene v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, v katerih so bili aerosoli vzorčeni z letali in baloni, so pokazale, da se večina radioaktivnih delcev zadržuje v stratosferi približno eno do štiri leta. Večji delci, tisti v razponu od enega do 10 mikrometrov, se naselijo še hitreje, v stratosferi trajajo le tedne do mesece. (Delci niso samo izginili; med prekinitvami v tropopavzi, ki omogočajo mešanje med troposfero in stratosfero, so se dogodki, ki se najpogosteje zgodijo spomladi, preselili v troposfero. Ker so se tako dolgo že dolgo izvajali jedrski testi, so bili vsi ti radioaktivni Znanstveniki so sklenili, da stratosferskih delcev večinoma že ne bi bilo več.
Erupcija Eyjafjallajökull leta 2010 je znanstvenikom začela misliti, da so ti sklepi morda napačni. Ko je vulkan izbruhnil, so raziskovalci v Švici začeli jemati aerosolne vzorce iz troposfere in ugotovili so povišane koncentracije radioaktivnih delcev. Ravni plutonija in cezija (še en stranski produkt jedrskega testiranja) so bile do tri zaporedje višje od ravni, ki jih najdemo v aerosolih na tleh. Te meritve so bile v nasprotju s prejšnjimi raziskavami o aerosolih, pri katerih so ugotovili nizko raven v troposferi; nekaj je bilo gor.
José Corcho Alvarado iz univerzitetne bolnišnice v Lausanni in sodelavci so zbrali podatke o aerosolih, ki so jih vojaška letala po Švici zbirali večino let, od 70. let do leta 2004, in podobne podatke, ki so jih zbirali pepelniki pepela iz Eyjafjallajökull, ki so leta 2010 potovali po državi. te podatke uporabila za ustvarjanje modela porazdelitve radioaktivnih delcev v atmosferi po Švici od leta 1970 do danes.
Večina plutonija v stratosferi, izračunana na podlagi koncentracij in hitrosti razpadanja, je morala biti tam odlagana med letoma 1964 in 1982. To je skladno s predpostavko, da so jedrska testiranja in razpad satelita največji vir radioaktivnih delcev v atmosferi . Pluton je v stratosferi v povprečju ostal od 2, 5 do 5 let, je razkril njihov model, vendar v stratosferi še vedno kroži majhna količina.
"Naši rezultati kažejo, da pomembne frakcije radioaktivnih aerosolov ... ostanejo v stratosferi za časovno obdobje nekaj desetletij, " pišejo raziskovalci.
Kar zadeva, kako se je radioaktivni plutonij najverjetneje končal v pepelah vulkana, je to, kar predlagajo raziskovalci: Erupcija je povzročila, da je na tisoče ton staljene kamnine prišlo v stik z ledom. Ta interakcija je ustvarila ogromno eksplozijo, ki je v zrak vrgla paro in delce in potisnila drobnozrnat pepel in pline, kot je žveplov dioksid, v spodnja območja stratosfere. Delci pepela in žvepla so iz stratosfere pobrali plutonij in cezij ter radioaktivne elemente spustili v troposfero.
"Močan vulkanski izbruh vulkana Eyjafjallajökull je prerazporedil antropogene radionuklide (radioaktivne delce iz človekovih dejavnosti) v spodnji atmosferi, " pišejo raziskovalci.
Radioaktivnost ljudi ni dovolj zaskrbljena - nekdo, ki se rodi po opravljenih testih, ne bo zbolel za rakom zaradi plutonijevih delcev v stratosferi. Morda pa bo dovolj, da pomagamo znanstvenikom, ki preučujejo gibanje delcev skozi ozračje, ker radioaktivni delci delujejo kot označevalci, kako kroži zrak.
