Ny plutoniumforskning hjælper med at skelne atomkraftforurening fra globalt nedfald

Forskere, der ser på minimale niveauer af plutoniumforurening i vores jord, har gjort et gennembrud, som kunne hjælpe med at informere fremtidige 'oprydningsoperationer' på land omkring atomkraftværker, sparer tid og penge.

Udgivelse i tidsskriftet Naturkommunikation , forskere viser, hvordan de har målt det tidligere 'umålelige' og taget et skridt fremad med at skelne mellem lokale og globale kilder til plutoniumforurening i jorden.

Ved at identificere det isotopiske 'fingeraftryk' af mængder af plutonium på sporniveau i jorden, som matchede det isotopiske fingeraftryk af plutonium skabt af en tilstødende atomreaktor, forskerholdet var i stand til at estimere niveauer af plutonium i jorden, som kunne tilskrives reaktorforurening, og skelne dette fra plutonium fra generel global forurening.

Dette er vigtigt for at give nøgleoplysninger til de ansvarlige for miljøvurdering og oprydning.

Plutonium dannet i big bang forfaldt for længe siden, men minimale mængder kan findes i miljøet som følge af reaktioner i naturligt forekommende uran i jorden, og på grund af menneskelig aktivitet. Sidstnævnte forekommer lokalt i forhold til deres produktionskilde, for eksempel, fra spildevand fra atomkraftværker, reaktorulykker, ulykker med atomvåben og plutoniumdrevne rumsonder. De opstår også globalt fra nedfald fra atmosfæriske atomvåbentest, som fandt sted mellem 1950'erne og 1980'erne.

I mangel af menneskelig indgriben, mængden af ​​plutonium i jorden varierer meget langsomt med tiden på grund af de lange halveringstider for de fleste plutoniumisotoper og relativt langsomme naturlige transportmekanismer.

Evnen til at skelne mellem lokale kilder til plutonium og globalt nedfald er vigtig for at informere beslutninger om nukleare arv, især oprydning af forurenet jord.

På baggrund af denne sammenhæng, undersøgelsen havde til formål at afgøre, om det lokale bidrag til at spore plutoniumniveauer på stedet for en atomreaktor med hurtig opdræt kunne skelnes fra det globale bidrag.

Ved at bruge acceleratormassespektrometri (en af ​​de mest følsomme måder at måle plutonium på), forskerne, fra Lancaster University, ETH Zürich, og Dounreay Site Restoration Ltd, kunne påvise, at dette var muligt og sige, at deres forskningsresultater kunne hjælpe med at informere om, i hvilket omfang oprensning af det lokale plutonium kunne være nødvendigt.

Professor Malcolm Joyce, fra Lancaster University og Principal Investigator, sagde:"Plutonium er oprindeligt uddødt, men det betyder ikke, at vi ikke finder det i jorden. Indtil 1980 blev mange atomvåben testet i atmosfæren - dette kombineret med andre former for forurening, har resulteret i sporniveauer af forurening.

"Vores undersøgelse viste, at vi har målt, hvad man kunne have antaget var 'umåleligt', skelne mellem to meget forskellige kilder til spormængder af plutonium, og viser derfor, at det er muligt at måle denne ekstraordinært lave indikator for menneskelig aktivitet, hvis vi har brug for det."