Νέα, σταθερή μορφή πλουτωνίου ανακάλυψαν κατά λάθος επιστήμονες

Μία νέα, στέρεη και σταθερή μορφή πλουτωνίου ανακάλυψε κατά λάθος διεθνής επιστημονική ομάδα υπό την ηγεσία του HZDR (Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf) στο ESRF (European Synchrotron Radiation Facility)- δυνάμει ανοίγoντας νέους ορίζοντες στη διαχείριση των ραδιενεργών αποβλήτων.

Χώρες ανά τον πλανήτη καταβάλλουν προσπάθειες για τη βελτίωση της αποθήκευσης πυρηνικών αποβλήτων, για την αποφυγή της απελευθέρωσης ραδιενέργειας στο περιβάλλον. Το πλουτώνιο έχει διαπιστωθεί πως μπορεί να μεταφέρεται σε απόσταση χιλιομέτρων από μολυσμένες περιοχές, μέσω εδαφικών υδάτων υπό τη μορφή κολλοειδών, που σχηματίζονται μέσω αλληλεπίδρασης με πηλό, οξείδια του σιδήρου ή φυσική οργανική ύλη. Σημειώνεται πως το πλουτώνιο είναι γνωστό για την αστάθειά του, κάτι που το καθιστά ταυτόχρονα ισχυρή πηγή ενέργειας και μεγάλο περιβαλλοντικό κίνδυνο- δεδομένου πως κάποια ισότοπα πλουτωνίου μπορούν να αντέξουν για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

Η ομάδα των ερευνητών μελετά τη χημεία που παρατηρείται σε ακτινίδες υπό διάφορες συνθήκες περιβάλλοντος συνθέτοντας τέτοιες ενώσεις και μετά μελετώντας την ηλεκτρονική και δομική συμπεριφορά τους μέσω προηγμένων μεθόδων.

Σε νέο επιστημονικό άρθρο παρουσιάζεται πώς ένα πείραμα το οποίο πήγε στραβά οδήγησε στο συγκεκριμένο επίτευγμα: Μια νέα, σταθερή μορφή πλουτωνίου.

Όλα άρχισαν όταν η Κριστίνα Κβασνίνα, φυσικός του HZDR, και η ομάδα της προσπάθησαν να δημιουργήσουν νανοσωματίδια διοξειδίου του πλουτωνίου μέσω εναλλακτικών μεθόδων. Όταν χρησιμοποίησαν ως πρόδρομο Pu (VI) αντιλήφθηκαν πως λάμβανε χώρα μια περίεργη αντίδραση κατά τη σύνθεση των νανοσωματιδίων.

«Κάθε φορά που δημιουργούμε νανοσωματίδια από τους άλλους προδρόμους…η αντίδραση είναι πολύ γρήγορη, μα εδώ παρατηρήσομε ένα περίεργο φαινόμενο στη μέση της διαδικασίας» είπε η Κβασνίνα. Το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξε ήταν πως έπρεπε να πρόκειται για Pu (V), πενταδύναμο πλουτώνιο, μια μορφή του στοιχείου που δεν είχε παρατηρηθεί ξανά.

Οι αρχικές αντιδράσεις στα νέα περί σταθερής φάσης Pu(V) από πλευράς άλλων επιστημόνων ήταν μάλλον δύσπιστες, ωστόσο, όπως σημειώνει η Κβασνίνα, τα αποτελέσματα ήταν ξεκάθαρα- και δεν είχε γίνει λάθος. Περαιτέρω πειράματα το επιβεβαίωσαν.

Όσον αφορά στο τι αλλάζει η συγκεκριμένη ανακάλυψη: Ως προς τις προβλέψεις για τα πυρηνικά απόβλητα, πολλοί επιστήμονες λειτουργούν με βάση το τι συμβαίνει σε ένα εκατ. χρόνια. «Είναι μια δύσκολη δουλειά και μόνο θεωρητικές προβλέψεις είναι δυνατές, αλλά η ύπαρξη αυτής της νέας στερεής φάσης Pu(V) , που είναι σταθερή, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψιν από εδώ και στο εξής. Θα αλλάξει, σίγουρα, τις θεωρητικές προβλέψεις της συμπεριφοράς του πλουτωνίου στο περιβάλλον σε βάθος περιόδου ενός εκατομμυρίου ετών» σημείωσε η Κβασνίνα.