Частиците на радиоактивен плутоний от ядрените изпитания остават високи в стратосферата повече от 50 години и вулканичните изригвания като Исландия Eyjafjallajökull през 2010 г. могат да изведат тези частици в по-ниската атмосфера, съобщават изследователите на 7 януари в Nature Communications . Те предупреждават обаче, че концентрациите на частици в долната атмосфера са малки и не застрашават човешкото здраве.
Свързано съдържание
- Как физиката хвърли дизайна на атомните бомби, паднали върху Япония
Между 1945 и 1998 г. нациите по света тестват ядрени оръжия под земята, под водата и високо в атмосферата. Атмосферните тестове, проведени през 50-те, 60-те и 70-те години на миналия век - заедно с изгарянето на плутониев спътник SNAP-9A през 1964 г. - създадоха радиоактивни отломки, които се прикрепиха към частици във въздуха, наречени аерозоли. В тропосферата - най-ниската част на атмосферата, простираща се от земята до около 17 до 20 километра нагоре - тези частици се измиват в рамките на седмици до месеци. Но комбинация от фактори, като тропопаузата, подобна на бариерата, задържа частиците в стратосферата (следващият слой нагоре, простиращ се до около 50 километра) за по-дълго. Но колко време?
Проучвания, направени през 60-те и 70-те години на миналия век, при които аерозолите са взети за проби с самолети и балони, показват, че повечето радиоактивни частици се задържат в стратосферата за около една до четири години. По-големите частици, тези в обхвата от един до 10 микрометра, се установяват още по-бързо, издържат само седмици до месеци в стратосферата. (Частиците не просто изчезнаха; те се преместиха в тропосферата по време на прекъсвания в тропопаузата, които позволяват смесване между тропосфера и стратосфера, събития, които се случват най-често през пролетта.) Тъй като ядрените тестове бяха проведени толкова отдавна, всички тези радиоактивни Стратосферните частици най-вече трябва да изчезнат, заключиха учените.
Изригването през 2010 г. на Eyjafjallajökull започна учените да мислят, че тези заключения може да са грешни. Когато вулканът изригна, изследователите в Швейцария започнаха да вземат проби от аерозол от тропосферата и те откриха повишени концентрации на радиоактивни частици. Нивата на плутоний и цезий (друг страничен продукт на ядрените изпитвания) бяха до три порядъка по-високи от нивата, открити в аерозолите на нивото на земята. Тези измервания противоречат на по-ранните аерозолни проучвания, при които са открити ниски нива в тропосферата; нещо стана.
Жозе Корчо Алварадо от Университетската болница в Лозана и колегите му събраха аерозолни данни, които бяха събрани от военни самолети над Швейцария в продължение на повечето години, започващи от 70-те до 2004 г., заедно с подобни данни, събрани, докато пепелта от Eyjafjallajökull пътува над страната през 2010 г. Те тогава използва тези данни, за да създаде модел на разпределение на радиоактивни частици в атмосферата над Швейцария от 1970 г. до днес.
По-голямата част от плутония в стратосферата, изчислени на базата на концентрации и скорости на разпад, трябва да са депозирани там между 1964 и 1982 г. Това е в съответствие с предположението, че ядреното изпитване и разрушаването на спътника са най-големите източници на радиоактивни частици в атмосферата, Плутоният остава в стратосферата средно от 2, 5 до 5 години, разкри техният модел, но малко количество остава да циркулира в стратосферата.
"Нашите резултати показват, че значителни фракции от радиоактивни аерозоли ... остават в стратосферата за времеви интервали от порядъка на няколко десетилетия", пишат изследователите.
Що се отнася до това как радиоактивният плутоний вероятно се е озовал в пепелта от вулкана, ето какво предлагат изследователите: Изригването накара хиляди тонове разтопена скала да влязат в контакт с лед. Това взаимодействие създаде огромна експлозия, която хвърли пара и частици във въздуха, изтласквайки финозърнестата пепел и газове като серен диоксид в долните райони на стратосферата. Частиците на пепелта и сярата вдигнаха плутоний и цезий от стратосферата и пренесоха радиоактивните елементи надолу в тропосферата.
„Силното вулканично изригване на вулкана Eyjafjallajökull преразпредели антропогенни радионуклиди [радиоактивни частици от човешки дейности] в долната атмосфера“, пишат изследователите.
Не е достатъчно радиоактивността, за която хората да се притесняват - някой, роден след извършването на тестовете, няма да получи рак от плутониеви частици в стратосферата. Но това може да е достатъчно, за да помогнем на учените, които изучават движението на частиците през атмосферата, защото радиоактивните частици действат като маркери за това как циркулира въздух.
