Не волнуйтесь, ученые говорят, что это не угроза для здоровья человека, а может быть маркером циркуляции воздуха
Частицы радиоактивного плутония от ядерных испытаний остаются высоко в стратосфере более 50 лет, и извержения вулканов, такие как вулкан Эйяфьядлайёкюдль в Исландии в 2010 году, могут принести эти частицы в нижние слои атмосферы, сообщают исследователи 7 января в Связь с природой. Однако они предупреждают, что концентрации частиц в нижних слоях атмосферы невелики и не угрожают здоровью человека.
В период с 1945 по 1998 год страны всего мира испытывали ядерное оружие под землей, под водой и в атмосфере. Атмосферные испытания, проведенные в 1950-х, 1960-х и 1970-х годах, наряду с выгоранием спутника SNAP-9A с плутониевым двигателем в 1964 году, привели к образованию радиоактивных обломков, которые прикрепились к частицам в воздухе, называемым аэрозолями. В тропосфере - самой нижней части атмосферы, простирающейся от земли до высоты примерно 17-20 километров, - эти частицы вымываются в течение недель или месяцев. Но сочетание факторов, таких как тропопауза, похожая на барьер, удерживает частицы в стратосфере (следующий слой выше, простирающийся примерно на 50 километров) дольше. Но как долго?
Исследования, проведенные в 1960-х и 1970-х годах, в ходе которых образцы аэрозолей отбирались с самолетов и воздушных шаров, показали, что большинство радиоактивных частиц задерживается в стратосфере примерно от одного до четырех лет. Более крупные частицы размером от одного до 10 микрометров оседают еще быстрее и живут в стратосфере всего от нескольких недель до месяцев. (Частицы не просто исчезли, они опустились в тропосферу во время перерывов в тропопаузе, позволяющих смешиваться между тропосферой и стратосферой, что чаще всего происходит весной.) Поскольку ядерные испытания проводились так давно, все эти радиоактивные Ученые пришли к выводу, что к настоящему времени стратосферные частицы в основном должны исчезнуть.
Извержение вулкана Эйяфьятлайокудль в 2010 году заставило ученых задуматься о том, что эти выводы могут быть ошибочными. Когда произошло извержение вулкана, исследователи в Швейцарии начали брать пробы аэрозолей из тропосферы и обнаружили повышенные концентрации радиоактивных частиц. Уровни плутония и цезия (еще один побочный продукт ядерных испытаний) были на три порядка выше, чем уровни, обнаруженные в аэрозолях на уровне земли. Эти измерения противоречили более ранним исследованиям аэрозолей, которые обнаружили низкие уровни во всей тропосфере; что-то было.
Хосе Корчо Альварадо из Университетской больницы Лозанны и его коллеги собрали данные об аэрозолях, которые собирались военными самолетами над Швейцарией в течение большинства лет, начиная с 1970-х годов до 2004 года, а также аналогичные данные, собранные во время полета пеплового шлейфа из Эйяфьядлайёкюдля. над страной в 2010 году. Затем они использовали эти данные для создания модели распределения радиоактивных частиц в атмосфере над Швейцарией с 1970 года по настоящее время.
Большая часть плутония в стратосфере, подсчитанная ими на основе концентраций и скоростей распада, должна была депонироваться там между 1964 и 1982 годами. Это согласуется с предположением, что ядерные испытания и разрушение спутника являются Крупнейшие источники радиоактивных частиц в атмосфере. Согласно их модели, плутоний остается в стратосфере в среднем от 2,5 до 5 лет, но небольшое количество остается циркулирующим в стратосфере.
«Наши результаты показывают, что значительные доли радиоактивных аэрозолей… остаются в стратосфере в течение временных масштабов порядка нескольких десятилетий», - пишут исследователи.
Что касается того, как радиоактивный плутоний, вероятно, оказался в шлейфе пепла вулкана, вот что предполагают исследователи: извержение привело к тому, что тысячи тонн расплавленной породы вступили в контакт со льдом. Это взаимодействие привело к мощному взрыву, который выбросил в воздух пар и частицы, вытолкнув мелкозернистый пепел и газы, такие как диоксид серы, в нижние области стратосферы. Частицы пепла и серы захватили плутоний и цезий из стратосферы и перенесли радиоактивные элементы в тропосферу.
«Сильное извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль привело к перераспределению антропогенных радионуклидов [радиоактивных частиц от деятельности человека] в нижних слоях атмосферы», - пишут исследователи.
Людям не о чем беспокоиться, так как радиоактивность не достаточна - кто-то, кто родился после того, как тесты были сделаны, не заболеет раком от частиц плутония в стратосфере. Но этого может быть достаточно, чтобы помочь ученым, изучающим движение частиц в атмосфере, потому что радиоактивные частицы действуют как маркеры циркуляции воздуха.