Zarah plutonium radioaktif daripada ujian nuklear kekal tinggi dalam stratosfera selama lebih daripada 50 tahun, dan letusan gunung berapi seperti Eyjafjallajökull Iceland pada tahun 2010 dapat membawa zarah-zarah tersebut ke atmosfera yang lebih rendah, penyelidik melaporkan pada 7 Januari di Nature Communications . Walau bagaimanapun, mereka berhati-hati bahawa kepekatan zarah-zarah di atmosfera yang lebih rendah adalah kecil dan tidak mengancam kesihatan manusia.
Kandungan Terkait
- Bagaimana Fizik Memandu Rekabentuk Bom Atom yang Dijatuhkan di Jepun
Antara tahun 1945 dan 1998, negara-negara di seluruh dunia menguji senjata nuklear di bawah tanah, bawah air dan tinggi di atmosfera. Ujian atmosfera, yang dijalankan pada tahun 1950-an, 1960-an dan 1970-bersama-sama dengan pembakaran satelit SNAP-9A yang berkuasa plutonium pada serpihan radioaktif yang dicipta oleh 1964 yang menjadi melekat pada zarah-zarah di udara, yang disebut aerosol. Dalam troposfera - bahagian paling rendah dari atmosfera yang bertambah dari tanah ke sekitar 17 hingga 20 kilometer ke atas-zarah ini dibasuh dalam beberapa minggu hingga bulan. Tetapi gabungan faktor seperti tropopause seperti penghalang, menyimpan zarah-zarah dalam stratosfera (lapisan seterusnya, sehingga lebih kurang 50 kilometer) untuk lebih lama. Tetapi berapa lama?
Pengajian yang dilakukan pada tahun 1960-an dan 1970-an, di mana aerosol dicampurkan dengan pesawat dan belon, menunjukkan bahawa kebanyakan zarah radioaktif kekal dalam stratosfera selama satu hingga empat tahun. Zarah-zarah yang lebih besar, yang berada dalam julat antara satu hingga 10 mikrometer diselesaikan lebih cepat, hanya beberapa minggu ke bulan dalam stratosfera. (Zarah tidak hanya hilang, mereka berpindah ke troposfera semasa gangguan dalam tropopause yang membolehkan pencampuran antara troposfera dan stratosfera, peristiwa yang paling sering terjadi pada musim bunga.) Oleh kerana ujian nuklear telah dijalankan lama dahulu, semua radioaktif ini zarah stratosfera sepatutnya hilang sekarang, saintis telah membuat kesimpulan.
Letusan 2010 Eyjafjallajökull mula saintis berfikir bahawa kesimpulan itu mungkin salah. Apabila gunung berapi meletus, para penyelidik di Switzerland mula mengambil sampel aerosol dari troposfera, dan mereka mendapati kepekatan zarah radioaktif yang tinggi. Tahap plutonium dan cesium (satu lagi produk sampingan ujian nuklear) adalah sehingga tiga pesanan magnitud lebih tinggi daripada tahap yang terdapat dalam aerosol di aras tanah. Pengukuran ini bercanggah dengan kajian aerosol sebelumnya, yang telah menemui tahap yang rendah di seluruh troposfera; ada sesuatu.
José Corcho Alvarado dari Universiti Lausanne Hospital dan rakan sekerja mengumpul data aerosol yang telah dikumpulkan oleh pesawat tentera ke atas Switzerland selama bertahun-tahun bermula pada tahun 1970an hingga 2004 bersama-sama dengan data yang sama yang dikumpulkan sebagai bulu abu dari Eyjafjallajökull mengembara ke seluruh negara pada tahun 2010. Mereka kemudian menggunakan data ini untuk mencipta model pengedaran zarah radioaktif di atmosfera ke atas Switzerland dari tahun 1970 hingga sekarang.
Majoriti plutonium dalam stratosfera, mereka dikira berdasarkan kadar kepekatan dan peluruhan, mesti disimpan di sana antara tahun 1964 dan 1982. Itu konsisten dengan andaian bahawa ujian nuklear dan pemecahan satelit adalah sumber terbesar zarah radioaktif di atmosfera . Plutonium kekal di stratosfera untuk purata 2.5 hingga 5 tahun, model mereka mendedahkan, tetapi sejumlah kecil masih beredar di stratosfera.
"Hasil kami menunjukkan bahawa pecahan penting aerosol radioaktif ... tetap berada di stratosfera untuk masa-masa dalam urutan beberapa dekad, " tulis para penyelidik.
Mengenai bagaimana plutonium radioaktif berkemungkinan berakhir di bulu abu gunung berapi, inilah yang dicadangkan para penyelidik: Letusan itu menyebabkan beribu-ribu tan batu lebur dihubungkan dengan ais. Interaksi itu mencipta letupan besar yang melemparkan stim dan zarah ke udara, menolak abu dan gas halus yang halus seperti sulfur dioksida ke kawasan bawah stratosfera. Zarah abu dan zarah sulfur mengambil plutonium dan cesium dari stratosfera dan membawa unsur-unsur radioaktif ke dalam troposfera.
"Letusan gunung berapi kuat gunung berapi Eyjafjallajökull telah menyebarkan radionuklid antropogenik [zarah radioaktif dari aktiviti manusia] di atmosfera yang lebih rendah, " tulis para penyelidik.
Ia tidak cukup radioaktiviti untuk orang bimbang-seseorang yang dilahirkan selepas ujian yang dilakukan tidak akan mendapat kanser dari zarah plutonium dalam stratosfera. Tetapi mungkin cukup untuk membantu saintis yang mempelajari pergerakan zarah melalui atmosfer kerana zarah-zarah radioaktif bertindak sebagai penanda bagaimana udara beredar.
