Автор admin 
За допомогою спеціально створеної установки — плазмового реактора — вченим вдалося відтворити мініатюрну копію штучної ядерної вогняної кулі. Головною метою цього унікального експерименту було детальне вивчення механізмів формування радіоактивних осадів, які виникають внаслідок аварій на атомних об’єктах або застосування зброї. Отримані результати здатні кардинально покращити чинні моделі безпеки сучасних ядерних реакторів, оптимізувати планування дій у надзвичайних ситуаціях, а також підвищити ефективність робіт під час ліквідації наслідків забруднення та очищення територій.
Читайте также: Михайло Федоров Брат: подробности биографии, карьеры и личной жизни
Як відомо, у момент ядерного вибуху чи глобальної аварії температура миттєво піднімається до екстремальних показників, які значно перевищують температуру на поверхні Сонця. За таких умов будь-які навколишні матеріали — ґрунт, бетонні конструкції, елементи реактора та органічні сполуки — моментально випаровуються. Вони перетворюються на розпечену хмару газу та плазми, яку науковці називають вогняною кулею. Під час подальшого розширення та охолодження цього утворення починають конденсуватися найдрібніші мікрочастинки, що згодом випадають на землю у вигляді небезпечного радіоактивного пилу.
З погляду ядерної криміналістики, ці мікроскопічні частинки є своєрідними хімічними«скам’янілостями». Ретельний лабораторний аналіз таких залишків дозволяє фахівцям точно реконструювати події минулого: визначити первинний склад матеріалів, дізнатися максимальний рівень нагріву, з’ясувати точну тривалість дії високих температур і навіть встановити конкретний тип ядерного інциденту. Усі ці дані є критично важливими для моніторингу озброєнь та оперативного реагування.
Усередині розробленого плазмового реактора команда дослідників отримала можливість випаровувати складні суміші, що містять уран, церій та цезій, повністю контролюючи кожен мікросекундний етап охолодження пари. Це дозволило наочно простежити зародження твердих частинок та утворенням нових хімічних сполук.
Результати експерименту повністю спростували застарілі теоретичні моделі. Раніше вважалося, що під час охолодження кожен елемент, як-от уран чи цезій, конденсується відносно незалежно один від одного за чітко визначеними і передбачуваними точками замерзання. Проте нове дослідження довело, що хімічні елементи в хмарі плазми активно і хаотично взаємодіють між собою. Формування радіоактивних осадів виявилося набагато складнішим процесом, який науковці порівнюють із бурхливим хімічним«супом».
Читайте также: Революція у виробництві мікросхем. Учені створили нановізерунки на твердих матеріалах за кімнатної температури
Особливу непередбачуваність демонструє цезій. Виявилося, що він здатний залишатися у газоподібному стані значно довше, ніж припускали раніше. Якщо загальний процес охолодження сповільнюється, цезій починає максимально інтенсивно змішуватися з іншими компонентами, що суттєво ускладнює кінцевий хімічний склад радіоактивного пилу.
Як пояснила авторка дослідження Ракія Дхауі, зміна часу перебування речовин у зоні екстремальних температур повністю переформатовує хід хімічних реакцій та спосіб інтеграції летких елементів у структуру новоутворених мікрочастинок. Завдяки штучній керованій системі науковцям нарешті вдалося замінити теоретичні припущення точними фізичними вимірюваннями.
Глибоке розуміння фізико-хімічних процесів усередині вогняної кулі дозволить експертам майбутнього безпомилково визначати характеристики пристроїв, що вибухнули, та особливості палива. Це відкриває нові можливості для значно ефективнішого планування захисних заходів у разі масштабних криз, подібних до катастроф на Чорнобильській АЕС чи станції Фукусіма-Даїчі.
Повні результати цієї масштабної наукової роботи вже опубліковані у престижному міжнародному журналі Analytical Chemistry.
Читайте также: Claude Mythos йде в народ: Anthropic обіцяє відкрити публічний доступ до найпотужнішої LLM