A través del análisis de partículas de lluvia específicas en el medio ambiente, un equipo conjunto de científicos del Reino Unido y Japón ha descubierto nuevos datos sobre la secuencia de eventos que llevaron al accidente nuclear de Fukushima en marzo de 2011.
La investigación fue realizada por múltiples organizaciones, y dirigida por el Dr. Peter Martin y el Profesor Tom Scott del Southwest Nuclear Hub de la University of Bristol en colaboración con científicos de Diamond Light Source, la instalación de sincrotrón nacional del Reino Unido y la Japan Atomic Energy Agency (JAEA).
Al igual que el accidente de Chernobyl de abril de 1986, el incidente en la planta de energía nuclear de Fukushima Daiichi (FDNPP) ha sido clasificado por la International Atomic Energy Agency (OIEA) en el Nivel 7 (el más grave) de la Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES, por sus siglas en inglés) como consecuencia de la gran cantidad de radiactividad liberada en el medio ambiente.
Incluso ahora, ocho años después del accidente, importantes áreas que rodean la planta permanecen evacuadas debido a los altos niveles de radioactividad que aún existen. Se cree que algunas personas nunca podrán regresar a sus hogares como consecuencia del accidente.
La investigación
Después del aislar partículas de muestras ambientales obtenidas de localidades cercanas a la FDNPP, el equipo utilizó tomografía de rayos X de alta resolución para analizar las muestras.
Una imagen tridimensional que permitió a los investigadores descubrir la distribución de elementos dentro de la muestra. Crédito: University of Bristol/Diamond Light Source
A partir de los resultados obtenidos, fue posible determinar la ubicación de los diversos constituyentes elementales distribuidos a lo largo de la partícula altamente porosa, incluidas las posiciones exactas de las inclusiones de uranio a escala micrométrica alrededor del exterior de las partículas.
Una vez identificadas estas inclusiones de uranio, el equipo analizó la naturaleza física y química específica del uranio utilizando la línea de luz de espectroscopia Microfocus (I18) en Diamond.
Dirigiendo el haz de rayos X altamente enfocado a las regiones de interés dentro de la muestra y analizando la señal de emisión específica generada, fue posible determinar que el uranio era de origen nuclear y no había sido obtenido del medio ambiente.
Tomografía de rayos X que muestra la estructura interior de la partícula. Crédito: University of Bristol/Diamond Light Source
Uranio de Fukushima hallado
La confirmación final del uranio con origen en Fukushima se realizó en las partículas utilizando métodos de espectrometría de masas en la University of Bristol, donde la firma de uranio específica de las inclusiones se ajustó a la Unidad 1 del reactor.
Además de atribuir el material a una fuente específica en el sitio de FDNPP, los resultados también proporcionaron a los científicos información crucial para invocar un mecanismo a través del cual explicar los eventos que ocurrieron en la Unidad 1 del reactor.
El Dr. Peter Martin (University of Bristol) y el Dr. Yukihiko Satou (International Atomic Energy Agency) en las instalaciones de Diamond Light Source. Crédito: University of Bristol/Diamond Light Source
A través de la aplicación de las técnicas avanzadas de análisis de sincrotrón, el estado físico y químico de las inclusiones de uranio muestra que, a pesar de ser de tener su origen en el reactor de Fukushima, tal material existe actualmente en un estado que es ambientalmente estable, mejorado aún más por el material de silicato que lo abarca.
El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature Communications.
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