Un descubrimiento inesperado en Chernóbil: combustible nuclear estable en partículas expulsadas hace 40 años

Durante el accidente nuclear de Chernóbil, ocurrido en 1986, las explosiones y el incendio del reactor dispersaron fragmentos de combustible nuclear radiactivo por los alrededores. Cuatro décadas después, algunas de estas partículas, conocidas como partículas calientes, siguen siendo altamente radiactivas. Aunque miden entre 8 y 50 micrómetros, su comportamiento es importante para determinar cuánto tiempo pueden retener sustancias radiactivas y en qué momento podrían liberarlas al medio ambiente.

Estas partículas presentan distintas composiciones y estructuras. Algunas conservan características químicas y físicas similares a las del combustible original, compuesto por dióxido de uranio. Otras quedaron parcial o totalmente recubiertas por una capa de circonio, o se fusionaron con ella debido a las altas temperaturas del reactor. Un tercer tipo se formó durante el incendio del grafito, cuando el combustible se oxidó y produjo compuestos de uranio que pueden fragmentarse con facilidad y dispersarse en el aire.

Investigadores de la Universidad Leibniz de Hannover (LUH) y del Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf (HZDR), en Alemania, examinaron seis partículas procedentes de dos lugares de la zona de exclusión de Chernóbil. El equipo utilizó difracción de rayos X con radiación sincrotrón para estudiar su estructura cristalina y distinguir las diferentes fases de óxidos de uranio presentes en las muestras.

El análisis permitió comprobar que la estructura cristalina del combustible nuclear se ha conservado en gran medida en las partículas estudiadas. Este resultado indica que sus restos son químicamente más estables de lo que se suponía y que pueden mantener en su interior productos de fisión, sustancias radiactivas generadas durante el funcionamiento del reactor. Esto podría limitar su liberación al suelo y al agua, aunque no elimina los riesgos asociados a su radiactividad.

Sin embargo, los resultados deben interpretarse con cautela. Los investigadores analizaron únicamente seis partículas de dos ubicaciones, y cada una presenta características propias. Por ello, todavía no es posible determinar si este comportamiento representa al conjunto de partículas dispersas en la región ni establecer conclusiones generales sobre los riesgos para la salud.

El equipo continuará estudiando los restos radiactivos del accidente. Weissenborn y Christoph Hennig, investigador y cristalógrafo del HZDR, ya trabajan en nuevos experimentos centrados en las fases transuránicas, que contienen elementos más pesados que el uranio. Estos análisis podrían aportar más información sobre la composición y el comportamiento de los materiales que permanecen en el entorno de Chernóbil.