Forskarna utförde isotopmätningarna med hjälp av sådana luftfilter. Kredit:Dorian Zok/LUH
Ett mystiskt moln som innehåller radioaktivt rutenium-106, som flyttade över Europa hösten 2017, fortfarande stör Europas strålskyddsenheter. Även om aktivitetskoncentrationerna var ofarliga, de nådde upp till 100 gånger nivåerna av vad som hade upptäckts över Europa i efterdyningarna av Fukushima-olyckan. Eftersom ingen regering hade tagit på sig ansvaret, militär bakgrund kunde inte uteslutas.
Forskare vid Leibniz-universitetet i Hannover och universitetet i Münster (båda Tyskland) kunde bekräfta att molnet inte härrörde från militära källor – utan snarare från civila kärntekniska aktiviteter. Därav, utsläppet av rutenium från en upparbetningsanläggning för kärnbränsle är det mest avgörande scenariot för att förklara händelsen hösten 2017. Studien har publicerats i tidskriften Naturkommunikation .
Bakgrund:
Det är omöjligt att göra en tydlig skillnad mellan civila och militära källor enbart baserat på mätningar av radioaktiva isotoper av rutenium. För första gången, forskare från institutet för radioekologi och strålskydd vid Leibniz universitet i Hannover och institutet för planetologi vid universitetet i Münster lyckades kvantifiera stabila ruteniumisotoper i luftfilter som frigjordes med det radioaktiva ruteniumet.
Inom ramen för studien, teamet lämnade konventionella vetenskapliga vägar:"Vi brukar mäta ruteniumisotoper för att studera jordens bildningshistoria, " säger professor Thorsten Kleine från universitetet i Münster, och tillägger att metoderna som ursprungligen utvecklades för att ta itu med forskningsfrågor inom planetologi var avgörande för att lösa detta mysterium. Det faktum att luftburet rutenium som härrörde från kärnkraftsaktiviteter förekom i små mängder och späddes ut med naturligt stabilt rutenium var en betydande utmaning.
Genom ren kemisk separation av ruteniumfraktioner från luftfilter och efterföljande högprecisionsmätningar via masspektrometri, forskarna bestämde förhållandet mellan stabil rutenium från kärnkraftskällan. De ruteniumisotopförhållanden som finns i filtret överensstämmer med signaturen från en civil källa, i synnerhet signaturen av använt kärnbränsle från ett kärnkraftverk. En militär bakgrund (som tillverkning av vapenplutonium) kan uteslutas.
Vidare, högprecisionsmätningar gjorde det möjligt för forskarna att dra ytterligare slutsatser. "Isotopsignaturen som upptäcktes i luftfiltret uppvisar inga likheter med kärnbränslen från konventionella västerländska tryck- eller kokvattenreaktorer. Istället, det överensstämmer med isotopsignaturen för en specifik typ av ryska tryckvattenreaktorer – VVER-serien. Över hela världen, cirka 20 reaktorer av denna typ av VVER är för närvarande i drift, " specificerar professor Georg Steinhauser från Leibniz University Hannover.