Čestice radioaktivnog plutonija iz nuklearnih ispitivanja ostaju visoke u stratosferi više od 50 godina, a vulkanske erupcije poput Islanda Eyjafjallajökull 2010. mogu te čestice dovesti u donju atmosferu, izvijestili su istraživači 7. siječnja u Nature Communications . Međutim, oni upozoravaju da su koncentracije čestica u donjoj atmosferi male i ne prijete ljudskom zdravlju.
Povezani sadržaj
- Kako je fizika bacila dizajn atomske bombe na Japan
Između 1945. i 1998. nacije širom svijeta testirale su nuklearno oružje pod zemljom, pod vodom i visoko u atmosferi. Atmosferski testovi, provedeni 1950-ih, 1960-ih i 1970-ih - zajedno s izgaranjem SNAP-9A satelita s pogonom plutonija 1964. - stvorili su radioaktivne krhotine koje su se pričvrstile u čestice u zraku, nazvane aerosoli. U troposferi - najnižem dijelu atmosfere koji se proteže od tla do oko 17 do 20 kilometara prema gore - te se čestice ispiraju u roku od nekoliko tjedana do mjeseci. Ali kombinacija čimbenika, poput tropopauze poput barijere, zadržava čestice u stratosferi (sljedeći sloj prema gore, koji se proteže na oko 50 kilometara) duže. Ali koliko dugo?
Studije rađene u 1960-im i 1970-im, u kojima su aerosoli uzorkovani zrakoplovima i balonima, pokazali su da se većina radioaktivnih čestica zadržavala u stratosferi oko jedne do četiri godine. Veće čestice, one u rasponu od jednog do 10 mikrometara, naseljavale su se još brže, traju samo tjednima do mjesecima u stratosferi. (Čestice nisu samo nestale; preselile su se u troposferu za vrijeme prekida u tropopauzi koji omogućuju miješanje troposfere i stratosfere, događaja koji se najčešće događaju u proljeće.) Budući da su se nuklearna ispitivanja tako davno provodila, svi ti radioaktivni stratosferske čestice bi do sad već trebale nestati, zaključili su znanstvenici.
Erupcija Eyjafjallajökull-a 2010. godine pokrenula je znanstvenike da misle kako su ti zaključci možda pogrešni. Kada je vulkan eruptirao, istraživači u Švicarskoj počeli su uzimati uzorke aerosola iz troposfere i otkrili su povišenu koncentraciju radioaktivnih čestica. Razine plutonija i cezija (još jedan nusprodukt nuklearnih ispitivanja) bile su do tri reda veće nego razine koje se nalaze u aerosolima na razini tla. Ova mjerenja bila su u suprotnosti s ranijim ispitivanjima aerosola koja su otkrila niske razine u troposferi; nešto je bilo gore.
José Corcho Alvarado iz Sveučilišne bolnice Lausanne i njegovi kolege prikupili su aerosolne podatke koje su vojni zrakoplovi prikupljali tijekom Švicarske većinu godina, počevši od 1970. do 2004., zajedno sa sličnim podacima prikupljenim kao što je pljusak pepela iz Eyjafjallajökull putovao zemljom 2010. godine. Tada su koristili su ove podatke za stvaranje modela raspodjele radioaktivnih čestica u atmosferi u Švicarskoj od 1970. do danas.
Većina plutonija u stratosferi, izračunali su na osnovu koncentracija i stope raspada, tamo se mora taložiti između 1964. i 1982. To je u skladu s pretpostavkom da su nuklearna ispitivanja i razbijanje satelita najveći izvor radioaktivnih čestica u atmosferi, Pluton je u stratosferi u prosjeku od 2, 5 do 5 godina, otkrio je njihov model, ali mala količina i dalje kruži u stratosferi.
"Naši rezultati pokazuju da značajne frakcije radioaktivnih aerosola ... ostaju u stratosferi za vremenske skale od nekoliko desetljeća", pišu istraživači.
Što se tiče načina na koji je radioaktivni plutonij vjerovatno završio u pepelu vulkana, evo što istraživači predlažu: Erupcija je uzrokovala da tisuće tona rastopljene stijene dođu u kontakt s ledom. Ta interakcija stvorila je veliku eksploziju koja je bacila paru i čestice u zrak, gurajući sitnozrni pepeo i plinove poput sumpornog dioksida u niže dijelove stratosfere. Čestice pepela i sumpora pokupile su plutonijum i cezij iz stratosfere i odnijele radioaktivne elemente u troposferu.
"Snažna vulkanska erupcija vulkana Eyjafjallajökull preraspodijelila je antropogene radionuklide (radioaktivne čestice iz ljudskih aktivnosti) u donjoj atmosferi", pišu istraživači.
Ljudi nisu dovoljni radioaktivnosti da bi se ljudi brinuli - netko rođen nakon što su obavljeni testovi neće dobiti rak od plutonijumskih čestica u stratosferi. No, možda će biti dovoljno pomoći znanstvenicima koji proučavaju kretanje čestica kroz atmosferu jer radioaktivne čestice djeluju poput markera cirkulacije zraka.
