Istraživači iz Lawrence Livermore National Laboratory pokušavaju razumjeti što se događa tijekom nuklearnih padavina. Njihova bi otkrića mogla pomoći u poboljšanju sigurnosnih modela za nuklearne reaktore, ali i u planiranju hitnih slučajeva i operacijama čišćenja.

Prema onome što trenutno razumijemo, tijekom nuklearne detonacije temperature postaju ludo visoke, obično toplije od površine Sunca. Zbog toga dolazi do trenutačnog isparavanja okolnih materijala poput tla, betona, komponenti bombe/reaktora, organskih materijala...

To ih pretvara u pregrijani oblak plina i plazme poznat kao vatrena kugla. Ova se vatrena kugla zatim širi, hladi i počinju se stvarati sitne čestice, koje padaju natrag na Zemlju kao nuklearni otpad.

Simulator nuklearne vatrene kugle

Sa stajališta nuklearne forenzike, te čestice djeluju poput sićušnih kemijskih "fosila" koje je moguće analizirati. Oni čuvaju tragove o tome koji su materijali bili prisutni, koliko su stvari postale vruće, koliko su dugo temperature ostale visoke i potencijalno do kakve je vrste nuklearnog događaja došlo.

Sve su to vitalni dijelovi slagalice koje se zatim može koristiti za pomoć u planiranju hitnih situacija, operacija čišćenja i nadzora oružja. U tu svrhu, LLNL je izgradio poseban reaktor s protokom plazme koji djeluje kao vrsta mini simulatora nuklearne vatrene kugle.

Unutar njega tim može ispariti smjese koje sadrže uran, cerij i cezij, a zatim kontrolirati kako se para hladi. To im omogućuje promatranje kada se čestice formiraju, koje se kemikalije međusobno povezuju i vide kako brzina hlađenja mijenja ishod.

Tijekom istraživanja pokazalo se kako kemijski elementi utječu jedan na drugog tijekom hlađenja. To znači kako je proizvodnja nuklearnih padalina daleko više kaotična i "nalik juhi" nego što se dosad vjerovalo.

Konkretno, cezij je veća nepoznanica nego što se mislilo. Često ostaje plinovit znatno dulje. Ako je hlađenje sporije, cezij ima tendenciju temeljitije se miješati s drugim elementima.

Studija je objavljena u časopisu Analytical Chemistry.