通過(guò)對(duì)環(huán)境中特定塵粒的分析，一個(gè)由英國(guó)和日本科學(xué)家組成的聯(lián)合小組，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致2011年3月福島核事故一系列事件的新線索。

由布里斯托爾大學(xué)西南核中心的彼得·馬丁博士和湯姆·斯科特教授領(lǐng)導(dǎo)的多組織研究，與來(lái)自鉆石光源、英國(guó)國(guó)家同步加速器設(shè)施和日本原子能機(jī)構(gòu)(JAEA)的科學(xué)家合作，其研究成果現(xiàn)在發(fā)表在《自然通訊》上。

與1986年4月的切爾諾貝利事故一樣，由于向環(huán)境中釋放了大量放射性物質(zhì)，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)將福島第一核電站(FDNPP)事故列為國(guó)際核事件分級(jí)表(INES)的第7級(jí)(最嚴(yán)重)。即使在事故發(fā)生8年后的今天，核電站周圍重要區(qū)域仍然因?yàn)槿匀淮嬖诘母叻派湫运蕉皇枭ⅰ?jù)信，由于這次事故，有些人可能永遠(yuǎn)回不了家。在從接近FDNPP的環(huán)境樣品中分離出亞毫米顆粒之后。

研究小組首先利用了金剛石光源相干成像(I13)的高分辨率x射線層析成像和x射線熒光作圖功能。從這些結(jié)果中，可以確定分布在高孔隙度沉降粒子中各種元素成分的位置，包括粒子外部微米級(jí)鈾包裹體的確切位置。在確定了這些鈾包裹體之后，研究小組利用鉆石上的微聚焦光譜(I18)分析了鈾的特定物理和化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)將高度聚焦的x射線束對(duì)準(zhǔn)樣品中高染區(qū)域，并分析所產(chǎn)生的特定發(fā)射信號(hào)，有可能確定鈾是核源的，而不是來(lái)自環(huán)境。

布里斯托爾大學(xué)(University of Bristol)使用質(zhì)譜法對(duì)這些顆粒進(jìn)行了鈾的FDNPP來(lái)源的最終確認(rèn)，其中包含物的特定鈾特征與一號(hào)反應(yīng)堆相匹配。除了將這些材料歸因于FDNPP現(xiàn)場(chǎng)的特定來(lái)源外，研究結(jié)果還為科學(xué)家們提供了至關(guān)重要的信息，以調(diào)用一種機(jī)制來(lái)解釋1號(hào)反應(yīng)堆發(fā)生的事件。通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的同步加速器分析技術(shù)，鈾包裹體的物理和化學(xué)狀態(tài)表明，盡管鈾包裹體來(lái)自反應(yīng)堆。

但這種材料目前存在于一種環(huán)境穩(wěn)定的狀態(tài)中——由包裹它們的硅酸鹽材料進(jìn)一步加強(qiáng)了這種狀態(tài)。研究論文發(fā)表在，研究作者彼得·馬丁博士說(shuō)：我們很高興這項(xiàng)研究得到了《自然通訊》的認(rèn)可。這是對(duì)合作伙伴在JAEA和鉆石光源卓越合作的敬意，研究從這個(gè)單一粒子中了解了福島核事故對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期影響，并開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的分析技術(shù)，以進(jìn)一步研究核退役。

博科園｜研究/來(lái)自：布里斯托大學(xué)

參考期刊《自然通訊》

DOI: 10.1038/s41467-019-10937-z

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