Felhalmozódik plutónium a gleccserekben

A gleccserek minden szennyeződést magukba zárnak, ami a csapadékkal lejut a felszínre, ám a klímaváltozáshoz kötött olvadásuk révén maguk is szennyező forrásokká válhatnak. Mivel a világ számos pontján a gleccserekből származó víz jelenti a legfontosabb ivóvízforrást, ezért különösen fontos megismerni, miféle szennyeződéseket adhat ki magából egy gleccser.

A Lengyel Tudományos Akadémia krakkói Nukleáris Fizikai Kutatóintézete a bolygónk kilenc táján, köztük a déli sarkvidéken összesen 49 gleccserből gyűjtött jégmintákat elemzett. A különböző hegyvidékek gleccserein olyan helyeken vettek mintát, ahol a jégfelszínen az úgynevezett kriokonit felhalmozódott.

A kriokonit olyan, ásványi és szerves anyagokból álló réteg, amely a gleccserek felszínén alakul ki, halmozódik fel, a mikroműanyagoktól kezdve a koromig sok minden megtalálható bennük. Mivel ezek az anyagok sötétek, a napfény hatására felmelegednek, és így lyukakat olvasztanak maguk körül a jégbe, ezeket a lyukakat kriokonit-üregeknek nevezik. Ezek néhányszor tíz centi átmérőjűek és mélységűek lehetnek.

A kriokonit-üregekben összegyűlnek a szennyező anyagok, ezzel a légkörből kihulló radioaktív izotópok, a plutónium is. Emiatt jelentenek ezek a különös pontok az egyébként rendkívül kis mennyiségű szennyeződések vizsgálatára lehetőséget.

A radioaktív szennyező anyagok egy része természetes, ugyanakkor van, ami kizárólag emberi tevékenységhez köthető, ilyen a plutónium. Olyan események során jutott a szabadba, mint az atomfegyver-kísérletek, az atomerőmű-balesetek, vagy olyan űreszközök balesetei során, amelyek radioaktív energiaforrással üzemeltek.

A lengyel kutatók a Science of The Total Environment folyóiratban közzé tett eredményeikben arról számoltak be, hogy a kriokonit-üregek plutóniumtartalma sokkal magasabb, mint az efféle környezeti szennyeződések vizsgálatára általában használt üledékek, mohák vagy zuzmók. Ez annak köszönhető, hogy a kriokonit-üregek ténylegesen felhalmozzák a lehulló szennyeződéseket. E különbség különösen jelentős volt az északi félteke gleccsereiben.

A fő forrásnak a mérések alapján a légköri atomfegyver-kísérletek bizonyultak, találtak azonban két igen érdekes kivételt is. A Svalbard (Spitzbergák) szigeteinek gleccsereiből vett mintákban egy 1964-es műholdbaleset nyomán a légkörbe jutott 238-as plutóniumot is azonosítani tudták. Az űreszközök számára hosszú távú, megbízható energiaforrást jelentenek az RTG-k (radioaktív izotópot használó hőelektromos generátor), ilyennel üzemelnek a Naprendszer távoli vidékeire utazó szondák, mint a Voyagerek, vagy pl. a Curiosity marsjáró is.

A SNAP-9 nevű RTG egyike volt a NASA azon kísérleti eszközeinek, amelyeket ezen áramforrások űrben használandó verziói fejlesztésekor Föld körüli pályára állítottak. Az eszközt az első navigációs műholdak (Transit 5BN3) egyikének felbocsátása során a rakéta nem tudta kellő magasságba juttatni az űreszközt, így az, fedélzetén 1 kilónyi plutóniummal visszatért a légkörbe, Madagaszkár térségében.

Az eseményt már rengeteget vizsgálták, és ismert, hogy a plutónium zöme a déli féltekén hullott ki. Azonban most azonosították a nyomait a svalbardi gleccserekben is. Egy másik baleset során 1996-ban a Marsz-96 nevű orosz Mars-szonda a negyedik rakétafokozat hibája miatt nem tudott megfelelő pályára jutni, és szintén a légkörünkben érte utol a végzet, a Csendes-óceán felett. Ennek során jutott a légkörbe a szonda RTG-jéből a 238-as plutóniumizotóp, amelyre a chilei (Patagónia) Exploradores-gleccserben rá is bukkantak a szakemberek.

A leginkább jelentős szennyeződést adó korszak 1962-1964 közötti évekre tehető.

A kutatás során most egészen részletesen feltárták a plutónium 238-as, 239-es és 240-es izotópjainak mennyiségét és ezek egymáshoz viszonyított arányait a közel 300 gleccsermintában. A légköri plutónium kétharmada, a 239-240-es izotópok nagy része az északi féltekén ülepedett ki, ez annak köszönhető, hogy az atomkísérletek is itt zajlottak legnagyobb részben.

A legnagyobb mennyiséget a skandináv és az alpesi gleccserek adták. A déli féltekén igen heterogén volt az izotópoknak mind az időbeli eloszlása, mind pedig az egyes izotópok előfordulása. Például a dél-amerikai gleccserekben a Francia Polinézia területén végrehajtott számos atomkísérlet nyomaihoz köthetők a 239-es és 240-es izotóparányok.

A kutatók hozzátették, a kriokonitokból a szennyeződés a környező élővilágba juthat, ez azonban az izotópok környezeti mozgásának további sorsáról is árulkodhat. A kutatók hamarosan további részleteket is feltárhatnak majd egy célirányos norvég expedícióban.