Passados 40 anos do pior desastre nuclear da história, os cientistas analisaram partículas radioativas expelidas por Chernobyl para perceber o que resta do combustível disperso e em que estado se encontram essas partículas.
Saber como estas partículas químicas resistiram a décadas de exposição às condições meteorológicas e de degradação é importante para compreender a segurança futura das centrais nucleares. Pode também ajudar a determinar quando será seguro regressar ao local de Chernobyl sem fato de proteção.
O resultado mais surpreendente da análise foi a estrutura «notavelmente persistente» das partículas de poeira radioativa, que revelaram uma estabilidade muito superior à esperada. Isto significa que a maior parte do material radioativo continua retida no seu interior.
Investigadores da Universidade Leibniz de Hanôver e do Centro Helmholtz de Dresden-Rossendorf (HZDR), na Alemanha, publicaram as suas conclusões na revista Journal of Hazardous Materials.
Os três tipos de partículas de combustível de Chernobyl
A equipa analisou seis partículas de combustível, divididas em três categorias consoante o que lhes aconteceu durante a explosão inicial do reator. Algumas, por exemplo, derreteram e fundiram-se com o seu revestimento de zircónio.
«Existem três classes destas partículas», explica o físico Tobias Weissenborn, da Universidade Leibniz de Hanôver.
«Em primeiro lugar, há partículas que, química e fisicamente, continuam a ser muito semelhantes ao dióxido de urânio usado como combustível nuclear.
«Depois, há partículas parcial ou totalmente envolvidas pela sua camada de zircónio, ou completamente fundidas com ela. O terceiro tipo de partícula formou-se quando o moderador de grafite se incendiou.»
Cada uma destas classes acabou por adquirir uma composição química diferente, o que pode influenciar a forma como se degrada. Todas as partículas estudadas foram recolhidas dentro da Zona de Exclusão de Chernobyl e mediam apenas 8–50 micrómetros, pelo que caberiam pelo menos 20 num único milímetro.
Como foi analisada a estrutura das partículas
Para observar o interior destas partículas microscópicas, os investigadores recorreram a uma técnica chamada análise por difração. A estrutura cristalina atómica foi determinada pela forma como os raios X nela se refletiam.
«No final, rodámos as partículas por completo num feixe de raios X focado numa largura de 100 micrómetros, aproximadamente a espessura de um cabelo humano», explica o cristalógrafo Christoph Hennig, do HZDR.
«Medimos cada partícula de 2.000 ângulos diferentes para registar todas as reflexões sem falhas.»
Nos três tipos de partículas, a estrutura que retém o combustível nuclear permanecia, em grande parte, intacta. O resultado aponta para uma estabilidade química destas minúsculas partículas de combustível superior à que se supunha anteriormente.
O estudo permite ainda compreender melhor a constituição destes grupos de partículas, nomeadamente a forma exata como o desastre e a reação química em cadeia que se seguiu alteraram a composição dos cristais de combustível.
«As nossas conclusões demonstram que as partículas de combustível de Chornobyl funcionam como reservatórios notavelmente persistentes», escrevem os investigadores no artigo publicado.
Riscos das partículas radioativas de Chernobyl
Os investigadores consideram que este resultado poderá ser uma boa notícia: as partículas poderão estar a libertar material radioativo para o ambiente mais lentamente do que se pensava.
Embora ainda não seja seguro regressar, as conclusões poderão ajudar os cientistas a avaliar melhor os riscos ambientais a longo prazo. Há, contudo, outro lado da questão.
O material radioativo continua no mesmo local, pelo que estas partículas permanecerão perigosas durante décadas. A sua inalação continua a representar um risco extremamente grave para a saúde, e o vento, a erosão ou a passagem de animais podem levantá-las do solo.
A equipa reconhece também que seis partículas, todas provenientes de dois locais, constituem uma amostra pequena. Para avaliar os riscos atuais em Chornobyl, serão necessários conjuntos de dados mais abrangentes, recolhidos ao longo de períodos mais extensos.
«Mesmo que, a dada altura, obtivéssemos algumas médias, continuaríamos sem poder fazer afirmações universais sobre os riscos para a saúde na região», afirma Weissenborn.
«Ainda que as partículas se degradem de forma relativamente uniforme, haverá sempre casos atípicos, partículas mais persistentes, que libertarão radionuclídeos mais tarde.»
O estudo foi publicado na revista Journal of Hazardous Materials.
Nota da redação: Este artigo usa a grafia «Chernobyl» para refletir o contexto histórico do desastre de 1986, quando a Ucrânia fazia parte da União Soviética e as transliterações do russo eram amplamente utilizadas. A grafia ucraniana é «Chornobyl».
Os factos deste artigo foram verificados por Peter Dockrill, que também o editou. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detetar algum erro, informe-nos.
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