Forskerne udførte isotopmålingerne ved hjælp af sådanne luftfiltre. Kredit:Dorian Zok/LUH
En mystisk sky indeholdende radioaktivt ruthenium-106, som flyttede rundt i Europa i efteråret 2017, generer stadig Europas strålebeskyttelsesenheder. Selvom aktivitetskoncentrationerne var uskadelige, de nåede op til 100 gange niveauet af, hvad der var blevet opdaget over Europa i kølvandet på Fukushima-ulykken. Da ingen regering havde påtaget sig ansvaret, en militær baggrund kunne ikke udelukkes.
Forskere ved Leibniz Universitet Hannover og Universitetet i Münster (begge Tyskland) var i stand til at bekræfte, at skyen ikke stammede fra militære kilder - men snarere fra civile nukleare aktiviteter. Derfor, frigivelsen af ruthenium fra et oparbejdningsanlæg til nukleart brændsel er det mest afgørende scenarie til at forklare hændelsen i efteråret 2017. Undersøgelsen er blevet offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .
Baggrund:
Det er umuligt at skelne mellem civile og militære kilder udelukkende baseret på målinger af radioaktive isotoper af ruthenium. For første gang, Forskere fra Institut for Radioøkologi og Strålingsbeskyttelse ved Leibniz Universitet i Hannover og Institut for Planetologi ved Münster Universitet lykkedes med at kvantificere stabile rutheniumisotoper i luftfiltre, der blev frigivet med det radioaktive ruthenium.
Inden for undersøgelsens rammer, holdet forlod konventionelle videnskabelige stier:"Vi måler normalt rutheniumisotoper for at studere Jordens dannelseshistorie, " siger prof. Thorsten Kleine fra universitetet i Münster, tilføjer, at de metoder, der oprindeligt blev udviklet til at løse forskningsspørgsmål inden for planetologi, var medvirkende til at løse dette mysterium. Det faktum, at det luftbårne ruthenium, der stammede fra nukleare aktiviteter, forekom i små mængder og blev fortyndet med naturligt stabilt ruthenium, udgjorde en betydelig udfordring.
Gennem ren kemisk adskillelse af rutheniumfraktioner fra luftfiltre og efterfølgende højpræcisionsmålinger via massespektrometri, forskerne bestemte forholdet mellem stabilt ruthenium fra den nukleare kilde. Ruthenium isotopforhold fundet i filteret er i overensstemmelse med signaturen fra en civil kilde, især signaturen af brugt nukleart brændsel fra et atomkraftværk. En militær baggrund (såsom produktion af plutonium af våbenkvalitet) kan udelukkes.
Desuden, højpræcisionsmålinger gjorde det muligt for forskerne at drage yderligere konklusioner. "Isotopsignaturen, der blev opdaget i luftfilteret, udviser ingen ligheder med nukleart brændsel fra konventionelle vestlige tryk- eller kogende vandreaktorer. I stedet, det er i overensstemmelse med isotopsignaturen for en specifik type russiske trykvandsreaktorer - VVER-serien. I hele verden, ca. 20 reaktorer af denne type VVER er i øjeblikket i drift, " specificerer professor Georg Steinhauser fra Leibniz Universitet Hannover.