Korium a radioaktivita po jaderné havárii v Černobylu

Nejnebezpečnějším radioaktivním odpadem na světě je pravděpodobně „Sloní noha“, což je název, který se dává pevnému toku z jaderného roztavení na Černobylská jaderná elektrárna 26. dubna 1986. K nehodě došlo během rutinního testu, kdy prudký nárůst proudu spustil nouzové vypnutí, které nešlo podle plánu.

Teplota jádra reaktoru vzrostla, což způsobilo ještě větší nárůst výkonu, a řídicí tyče, které by jinak mohly zvládnout reakci, byly vloženy příliš pozdě na to, aby pomohly. Teplo a síla vzrostly do bodu, kdy se voda použitá k ochlazování reaktoru odpařila, čímž se vytvořil tlak, který v silném výbuchu rozložil sestavu reaktoru.

Teplota nebyla nijak ochlazena a teplota se vymkla kontrole. Druhá exploze vrhla část radioaktivního jádra do vzduchu, osprchovala oblast sáláním a zahájila palbu. Jádro se začalo roztavit a vytvořilo materiál připomínající horkou lávu - kromě toho, že byl také divoce radioaktivní. Jak roztavený kal vytékal přes zbývající potrubí a roztavený beton, nakonec ztuhnul na masa připomínající nohu slona nebo, pro některé diváky, Medusa, monstrózní Gorgon z Řecka mytologie.

Sloní noha byla objevena dělníky v prosinci 1986. Bylo to fyzicky horké i jaderně horké, radioaktivní do té míry, že blížící se k němu po více než několik sekund představovalo rozsudek smrti. Vědci položili fotoaparát na kolo a vytlačili ho, aby fotografie a studium hmoty. Několik statečných duší vyšlo k mši, aby odebralo vzorky pro analýzu.

Výzkumníci zjistili, že Sloní noha není, jak někteří očekávali, zbytky jaderného paliva. Místo toho to byla spousta roztaveného betonu, stínění jádra a písku, to vše dohromady. Materiál byl pojmenován corium za částí reaktoru, který jej vyrobil.

Sloní noha se časem měnila, vyfukovala prach, praskala a rozkládala se, i když to bylo tak, pro lidi bylo příliš horké na to, aby se přiblížili.

Vědci analyzovali složení corium, aby určili, jak se vytvořil, a skutečné nebezpečí, které představuje. Dozvěděli se, že materiál se vytvořil z řady procesů, od počátečního roztavení jaderného jádra do Zircaloy (slitina zirkonia značená ochrannou známkou)) opláštění směsi pískem a betonovými silikáty do konečné laminace, když se láva roztavila podlahami, ztuhla. Corium je v podstatě heterogenní silikátové sklo obsahující inkluze:

• oxidy uranu (z palivových pelet)
• oxidy uranu s zirkonium (od roztavení jádra do pláště)
• oxidy zirkonia s uran
• oxid zirkoničitý-uran (Zr-U-O)
• křemičitan zirkoničitý s až 10% uranu [(Zr, U) SiO4, který se nazývá chernobylit]
• hlinitokřemičitany vápenaté
• kov
• menší množství oxidu sodného a oxidu hořečnatého

Pokud byste se měli dívat na corium, viděli byste černou a hnědou keramiku, strusku, pemzu a kov.

Podstatou radioizotopů je to, že se postupem času rozkládají na stabilnější izotopy. Schéma rozkladu u některých prvků však může být pomalá, plus "dcera" nebo produkt z rozpad může být také radioaktivní.

Sílo Sloní nohy bylo podstatně nižší 10 let po nehodě, ale stále šíleně nebezpečné. V desetiletém bodě bylo záření z koriara sníženo na jednu desetinu své počáteční hodnoty, ale hmota zůstala dostatečně fyzicky horká a emitovala dost záření že 500 sekund expozice by vyvolalo radiační nemoc a asi hodinu byla smrtelná.

Záměrem bylo do roku 2015 omezit Sloní nohu ve snaze snížit úroveň ohrožení životního prostředí.

Takové zadržování však neznamená, že je to bezpečné. Kól sloní nohy nemusí být tak aktivní, jak byl, ale stále vytváří teplo a stále se topí do základny Černobylu. Pokud se jí podaří najít vodu, může dojít k další explozi. I kdyby nedošlo k výbuchu, reakce by kontaminovala vodu. Sloní noha se časem zchladne, ale zůstane radioaktivní a (pokud jste se jí mohli dotknout) teplá po celá staletí.

Černobyl není jedinou jadernou havárií, která produkuje corium. Šedý koberec se žlutými skvrnami se také vytvořil v částečném roztavení jaderné elektrárny Three Mile Island v USA v březnu 1979 a jaderné elektrárny Fukušima Daiichi v Japonsku v březnu 2011. Sklo vyrobené atomovými testy, jako je trinitit, je podobný.