Shkencëtarët më në fund zgjidhin “paradoksin e derrit të egër” radioaktiv

Dekada pas katastrofës bërthamore të Çernobilit, mishi i derrit të egër vazhdon të shfaqë nivele të papritura të larta radioaktiviteti. Zgjidhja e enigmës: një shkak tjetër i rëndësishëm ishte anashkaluar.

Fatkeqësia bërthamore e Çernobilit të vitit 1986 ndikoi ndjeshëm ekosistemin pyjor të Evropës Qendrore. Pas aksidentit, ndotja e lartë radioaktive çoi në këshilla kundër konsumimit të kërpudhave dhe mishit të kafshëve të egra për vite me rradhë. Me kalimin e kohës, radioaktiviteti në mishin e drerit dhe të kaprolit u zvogëlua siç pritej, por mishi i derrit të egër vazhdoi të shfaqte nivele të papritura të larta radioaktiviteti, duke tejkaluar kufijtë e sigurisë në disa raste edhe sot.

Kjo anomali e vazhdueshme, e njohur si “paradoksi i derrit të egër”, i hutoi ekspertët për vite me radhë. Megjithatë, studimet e fundit të detajuara nga TU Wien (Vjenë) dhe Universiteti Leibniz i Hanoverit kanë zbuluar një shpjegim: Është një pasojë e vonë e testeve të armëve bërthamore nga vitet 1960.

“Elementi më i rëndësishëm për radioaktivitetin e mostrave është ceziumi-137, me një gjysmë jetëgjatësi prej rreth 30 vjetësh”, thotë Prof. Georg Steinhauser nga TU Wien. “Prandaj, pas 30 vjetësh, gjysma e materialit është kalbur vetë.” Ekspozimi ndaj rrezatimit ndaj ushqimit, megjithatë, zakonisht bie shumë më shpejt.

Në fund të fundit, ceziumi është shpërndarë që nga Çernobili, është shpëlarë nga uji i shiut, është lidhur me mineralet, ose ndoshta ka migruar thellë në tokë, kështu që nuk absorbohet më nga bimët dhe kafshët në të njëjtat sasi siç ishte menjëherë pas aksidentit të reaktorit. . Kështu, pas një gjysmë jete, shumica e mostrave të ushqimit shfaqin jo vetëm gjysmën e përqendrimit të aktivitetit origjinal, por shumë më pak.

Megjithatë, në rastin e mishit të derrit të egër, gjërat janë ndryshe: atje nivelet e rrezatimit kanë mbetur pothuajse konstante. Ato zvogëlohen shumë më ngadalë se sa do të pritej vetëm nga kalbja natyrore radioaktive e ceziumit – një rezultat që në shikim të parë duket krejtësisht kontradiktor nga pikëpamja fizike.

Edhe sot e kësaj dite maten mostra të mishit të derrit të egër që janë të papërshtatshme për konsum, sepse nivelet e tyre të rrezatimit tejkalojnë qartë kufirin e lejuar. Kjo mund të jetë edhe një arsye për faktin se derrat e egër përjetojnë më pak presion të gjuetisë në disa zona dhe mbipopullimi i tyre shpesh shkakton dëme të mëdha në bujqësi dhe pylltari.

Prof. Georg Steinhauser, i cili u zhvendos nga Leibniz Universität Hannover në TU Wien në 2022, dhe ekipi i tij u përpoqën të arrinin në fund të kësaj enigmë: Duke bërë matje të reja, më të sakta, ata donin të përcaktonin jo vetëm sasinë, por edhe origjinën e radioaktivitetit.

“Kjo është e mundur sepse burime të ndryshme të izotopeve radioaktive kanë shenja të ndryshme fizike të gishtërinjve,” shpjegon Dr. Bin Feng, i cili kryen kërkimin e tij në Institutin e Kimisë Inorganike në Leibniz Universität Hannover dhe në Qendrën TRIGA Atominstitut në TU Wien. “Për shembull, ata jo vetëm që çlirojnë cezium-137, por edhe cezium-135, një izotop ceziumi me një gjysmë jetë shumë më të gjatë.” Raporti i dy llojeve të ceziumit nuk është gjithmonë i njëjtë – për shembull, pasojat nga aksidenti bërthamor i Çernobilit kishin një gjurmë gishti izotopi të ndryshëm nga ai i testeve të armëve bërthamore të viteve 1960. Kështu, matja e këtij raporti mund të sigurojë informacion për origjinën e materialit radioaktiv.

Megjithatë, përcaktimi i saktë i ceziumit-135 është shumë i vështirë. “Meqenëse ka një gjysmë jetë kaq të gjatë dhe rrallë prishet, nuk mund ta zbuloni vetëm me detektorë rrezatimi,” thotë Georg Steinhauser. “Duhet të punosh me metodat spektrometrike të masës dhe të shkosh në gjatësi relativisht të mëdha për ta dalluar atë saktësisht nga atomet e tjera. Tani ia kemi dalë ta bëjmë këtë.”

Rezultatet treguan se ndërsa një total prej rreth 90% e cezium-137 në Evropën Qendrore vjen nga Çernobili, përqindja në mostrat e derrit të egër është shumë më e ulët. Në vend të kësaj, një pjesë e madhe e ceziumit në mishin e derrit të egër i atribuohet testimit të armëve bërthamore – deri në 68% në disa mostra.

Arsyeja për këtë qëndron në preferencat shumë të veçanta ushqimore të derrave të egër: atyre u pëlqen veçanërisht të gërmojnë tartufët e drerit nga toka dhe ceziumi radioaktiv grumbullohet në këto kërpudha nëntokësore me një vonesë të gjatë. “Ceziumi migron poshtë nëpër tokë shumë ngadalë, ndonjëherë vetëm rreth një milimetër në vit”, thotë Georg Steinhauser.

Tartufi i drerit, i cili mund të gjendet në thellësi 20-40 centimetra, vetëm tani po thithin ceziumin që u lëshua në Çernobil. Nga ana tjetër, ceziumi nga testet e armëve bërthamore “të vjetra”, ka mbërritur tashmë atje disa kohë më parë.

Kështu, ekziston një ndërveprim i ndërlikuar i efekteve të ndryshme: Si ceziumi nga testet e armëve bërthamore, ashtu edhe ceziumi nga Çernobili përhapen nëpër tokë, dhe kështu tartufi arrihen nga dy “fronte ceziumi” të ndryshme që migrojnë gradualisht nëpër tokë. Nga ana tjetër, ceziumi prishet me kalimin e viteve.

“Nëse mblidhni të gjitha këto efekte, mund të shpjegohet pse radioaktiviteti i tartufit të drerit – dhe më pas i derrave – mbetet relativisht konstant gjatë viteve”, thotë Georg Steinhauser. Kështu, ndotja e mishit të derrit të egër gjithashtu nuk pritet të ulet ndjeshëm në vitet e ardhshme, sepse një pjesë e ceziumit nga Çernobili vetëm tani është duke u përfshirë në tartuf. “Puna jonë tregon se sa të ndërlikuara mund të jenë marrëdhëniet e ndërsjella në ekosistemet natyrore,” thotë Georg Steinhauser, “por gjithashtu pikërisht që përgjigjet për gjëegjëza të tilla mund të gjenden nëse matjet tuaja janë mjaft të sakta”.