Kada je reaktor 4 Černobiljske nuklearne elektrane eksplodirao u aprilu 1986. godine, izazvao je jednu od najgorih nuklearnih katastrofa u istoriji.
Eksplozija i požar oslobodili su ogromne količine radioaktivnog materijala u atmosferu, a zagađenje se proširilo na više od 100.000 kvadratnih kilometara teritorije Sovjetskog Saveza i Evrope.
Stotine hiljada ljudi bile su evakuisane, dok je katastrofa ostavila dugotrajne posljedice po zdravlje ljudi i životnu sredinu.
Ipak, napušteni reaktor i okolna zona isključenja tokom protekle četiri decenije postali su svojevrsna laboratorija u kojoj naučnici proučavaju hemiju, evoluciju i otpornost života u ekstremnim uslovima.
Slonova noga
„Slonova noga“ je masa istopljenog materijala teška 2,2 tone, nastala ispod reaktora 4.
Kada se jezgro reaktora pregrijalo, temperatura je prešla 1.600 stepeni Celzijusa. Nuklearno gorivo se istopilo i pomiješalo sa metalima, betonom, pijeskom i drugim materijalima iz zgrade reaktora.
Tako je nastala lava nalik staklu, koja se ohladila i očvrsla u strukturu poznatu kao „Slonova noga“. Taj materijal, poznat kao korijum, sadrži veliki broj minerala, metala i radioaktivnih izotopa.
Sličan korijum nastao je samo tokom tri velike nuklearne nesreće – na ostrvu Tri Majl 1979, u Černobilju 1986. i Fukušimi 2011. godine.
Kada je „Slonova noga“ prvi put otkrivena, oko osam mjeseci nakon katastrofe, zračenje koje je emitovala bilo je dovoljno da čovjeka usmrti za nekoliko minuta.
Zbog izuzetne radioaktivnosti uzimanje uzoraka bilo je veoma opasno. Struktura je bila previše tvrda za bušilice kojima se upravljalo na daljinu, pa su radnici na kraju koristili pancirne metke iz puške AK-47 kako bi odlomili djelove za analizu.
„Slonova noga“ nastavlja da se mijenja i danas, a njeno proučavanje pomaže naučnicima da bolje razumiju ponašanje nuklearnog goriva i planiraju dugoročnu sanaciju Černobilja i Fukušime.
Černobilit
Analizom uzoraka „Slonove noge“ naučnici su otkrili mikroskopske kristale neobične mineralne faze koja sadrži uranijum.
Ovaj uranijum-cirkonijum-silikat, nazvan černobilit, jeste „tehnogena“ supstanca, odnosno materijal nastao ljudskom tehnologijom koji se ne pojavljuje prirodno.
Černobilit ostaje radioaktivan jer sadrži uranijum i zarobljava produkte fisije.
Istraživači sa Univerziteta u Šefildu 2020. godine uspjeli su da u laboratoriji sintetišu korijum i kristale černobilita, što im je omogućilo da njihova svojstva proučavaju bez rada sa visoko radioaktivnim uzorcima iz reaktora.
Radioaktivni ostaci
Grafit je imao važnu ulogu i u radu reaktora i u katastrofi.
Kontrolne šipke sadržale su djelove od bor-karbida, koji apsorbuje neutrone, i grafita, koji ih usporava i tako utiče na nuklearnu reakciju.
Kada je bezbjednosni test na reaktoru 4 pošao po zlu, došlo je do nekontrolisane lančane reakcije i eksplozije.
Komadi radioaktivnog grafita razbacani su oko reaktora, a takozvani „likvidatori“ poslati su da ih uklone. Radili su u izuzetno opasnim uslovima i bili izloženi visokim dozama zračenja.
Plavičasti sjaj
U satima nakon eksplozije pojedini mještani tvrdili su da su vidjeli neobičan plavičasti sjaj iznad ruševina elektrane.
Jedno od mogućih objašnjenja je Čerenkovljevo zračenje, koje nastaje kada naelektrisana čestica prolazi kroz neki materijal brže nego što se kroz njega kreće svjetlost.
Ovaj fenomen najčešće se može vidjeti u nuklearnim reaktorima pod vodom, gdje se javlja karakterističan plavi sjaj.
Moguće je da je i izloženo jezgro reaktora u Černobilju neposredno nakon eksplozije emitovalo određenu količinu takvog zračenja.
Povratak divljih životinja
Jedno od najiznenađujućih otkrića jeste brz povratak divljih životinja u Zonu isključenja Černobilja, površine oko 2.600 kvadratnih kilometara.
Neposredno nakon katastrofe priroda je pretrpjela velike posljedice. Borova šuma udaljena samo četiri kilometra od elektrane apsorbovala je toliko zračenja da su iglice postale crvenkasto-narandžaste, a većina stabala je uvenula. Područje je kasnije nazvano Crvena šuma.
Međutim, kako je nivo zračenja opadao, divlje životinje su se vraćale.
Zona isključenja danas je dom vukovima, mrkim medvjedima, bizonima, konjima, dabrovima, jelenima, divljim svinjama, losovima i risovima.
Istraživanja su pokazala da su se naročito veliki sisari dobro oporavili. U nekim slučajevima njihova brojnost jednaka je ili veća nego u obližnjim zaštićenim područjima, što ukazuje da je nestanak ljudske aktivnosti značajno doprinio oporavku ekosistema.
Potamnjele žabe
Četrdeset godina nakon katastrofe postoje znaci da su neki organizmi razvili osobine koje im pomažu da žive u uslovima povećanog zračenja.
Među najuočljivijim primjerima su žabe iz zone isključenja, koje su znatno tamnije od onih iz drugih djelova Ukrajine i susjednih zemalja.
Studija sprovedena na više od 200 istočnih gatalinki (Hyla orientalis) pokazala je da su žabe iz zone u prosjeku 44 odsto tamnije od onih koje žive van nje.
Najtamnije jedinke pronađene su u područjima koja su nakon nesreće bila izložena najvišim nivoima zračenja.
Tamnija boja posljedica je većeg nivoa melanina, pigmenta koji može pružiti određenu zaštitu od jonizujućeg zračenja.
Naučnici pretpostavljaju da su tamnije žabe imale veće šanse da prežive i ostave potomstvo, pa je populacija kroz generacije postajala sve tamnija.
Gljive koje „jedu“ radijaciju
Naučnici su širom zone isključenja otkrili tamne gljive bogate melaninom koje rastu u veoma kontaminiranom zemljištu, pa čak i unutar oštećene nuklearne elektrane.
Neke od tih gljiva ne samo da podnose zračenje već rastu prema njegovom izvoru, što je ponašanje poznato kao radiotropizam.
Eksperimenti su pokazali da pojedine vrste sa melaninom brže rastu kada su izložene jonizujućem zračenju.
Jedna od hipoteza je da bi ove gljive mogle koristiti zračenje kao izvor energije u procesu koji se naziva radiosinteza, slično načinu na koji biljke koriste sunčevu energiju. Ipak, naučnici još nijesu dokazali da ovaj proces gljivama zaista obezbjeđuje energiju.
Ove gljive testirane su i u svemiru. Uzorci vrste Cladosporium sphaerospermum, izolovane u Černobilju, poslati su 2018. godine na Međunarodnu svemirsku stanicu.
Eksperimenti su pokazali da slojevi gljive mogu smanjiti izloženost zračenju, zbog čega istraživači ispituju mogućnost njihove buduće upotrebe kao zaštite astronauta tokom putovanja kroz duboki svemir.
Vukovi otporni na zračenje
Istraživači proučavaju i vukove i pse koji žive u zoni isključenja kako bi utvrdili kako se njihov organizam prilagođava dugotrajnoj izloženosti zračenju.
Naučnici sa Univerziteta Prinston postavili su GPS ogrlice i dozimetre na vukove iz zone i utvrdili da su izloženi nivoima zračenja oko 50 puta većim od preporučene granične doze za ljude.
Analize krvi pokazale su promjene u aktivnosti gena i sastavu bijelih krvnih zrnaca, uključujući gene povezane sa imunim sistemom, oštećenjem DNK i otpornošću na rak.
Ipak, još nema dokaza da su černobiljski vukovi zaista manje podložni raku.
Slične genetske razlike pronađene su i kod pasa lutalica koji žive oko elektrane, ali još nije jasno u kojoj mjeri su one posljedica samog zračenja.
Šta Černobilj još može otkriti?
Četrdeset godina nakon nuklearne katastrofe, Černobilj i dalje predstavlja mjesto na kojem naučnici dolaze do neočekivanih otkrića.
Dosadašnja istraživanja doprinijela su boljem razumijevanju hemije, evolucije i ćelijske biologije, a mogla bi imati značaj i za oblasti poput istraživanja raka i svemirskih putovanja.
Dok naučnici nastavljaju da proučavaju život u jednom od najneobičnijih okruženja na Zemlji, Černobilj vjerovatno i dalje krije brojne odgovore koje tek treba otkriti, prenosi RTCG.
