Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) создали специальное устройство для изучения процессов, происходящих при ядерных взрывах. Их работа поможет улучшить модели безопасности для атомных реакторов, а также планы действий в чрезвычайных ситуациях и операции по очистке территорий. Во время ядерного взрыва температура поднимается до экстремальных значений, превышающих температуру поверхности Солнца.
Это приводит к мгновенному испарению окружающих материалов: почвы, бетона, компонентов реактора и органических веществ. Образуется сверхгорячее облако газа и плазмы, известное как ядерный шар. По мере расширения и охлаждения этого шара начинают формироваться крошечные частицы, которые затем выпадают на землю в виде радиоактивных осадков.
Эти частицы действуют как химические "ископаемые", сохраняя информацию о материалах, температурном режиме и типе ядерного события. Для изучения этих процессов учёные создали плазменный реактор, который имитирует миниатюрный ядерный шар. В нём исследователи испаряют смеси, содержащие уран, церий и цезий, и контролируют скорость охлаждения пара.
Это позволяет наблюдать за формированием частиц и химическими связями между элементами. Результаты показали, что процесс образования радиоактивных осадков гораздо сложнее, чем считалось ранее. Элементы влияют друг на друга во время охлаждения, а цезий ведёт себя менее предсказуемо, оставаясь в газообразном состоянии дольше ожидаемого.
Эти открытия помогут улучшить модели интерпретации ядерных обломков и принятие решений в критических ситуациях.
