圣彼得堡国立大学的科学家帮助确定了高放射性切尔诺贝利物质在与水长期相互作用期间会发生什么

 堆芯熔化物（Corium）是核铀—氧化物燃料和锆壳相互作用的产物，其中这种燃料被封闭。最初的高放射性样品是在极端条件下由维·格·赫罗平镭研究所的工作人员法拉基米尔·齐尔林和拉丽莎·尼古拉耶娃于1990年在切尔诺贝利石棺（庇护设施）内的亚反应堆室305/2中手动抽样的。后来，新形成的结晶含铀相被转移给该学术论文的作者进行实验室研究。

该项研究成果发表在国际学术期刊《Materials》材料上。

核事故的产物以及放射性废物，经常与水接触—它可以是影响周围物质的降水和地下水。 根据该项研究负责人、圣彼得堡国立大学晶体学教研室副教授弗拉基米尔·古尔日的说法， 真正的切尔诺贝利堆芯熔化物化学变化的研究今天很重要，因为它使我们能够详细研究高放射性物质长时间与水接触的变化。

为了加快改变堆芯熔化物的过程，实验在加热下进行。在一整年中，在镭研究所放射化学实验室的条件下，样品在150°C的温度下在蒸馏水中进行连续水热处理。作为研究的结果，圣彼得堡国立大学的科学家们能够在堆芯熔化物表面识别出两个新形成的结晶相——深黄铀矿和福碳硅钙，它们是自然界中常见的二次铀矿物的类似物。

圣彼得堡国立大学是俄罗斯的第一所大学，成立于1724年1月28日（2月8日），当时彼得一世颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。如今，圣彼得堡国立大学是世界一流的科学、教育和文化中心。2024年，圣彼得堡大学将迎来300周年校庆。

庆祝我校周年的活动计划在圣彼得堡国立大学300周年校庆活动组委会会议上获得批准，该会议由俄罗斯联邦副总理德米特里·切尔尼申科领导。校庆期间的活动包括为纪念圣彼得堡国立大学命名一个小行星，发行特殊设计的银行卡，创设纪念俄罗斯第一所大学历史的邮票，为俄罗斯航空的飞机做特殊品牌等等。此外，我校还为即将到来的庆典推出了专门的网站，在上面可以查到关于优秀校友、科学城就以及准备校庆活动的信息。

圣彼得堡国立大学的科学家们利用了圣彼得堡国立大学科学园的现代设备给出了准确的判断。这使得他们能够在微观辐射安全量的材料上获得独特的结果，即使得研究对研究人员没有风险。正如圣彼得堡国立大学的晶体学家所指出的那样，以前这样的研究是不可能的，因为需要对大量的有害物质进行分析。

根据圣彼得堡国立大学副教授弗拉基米尔·古尔日的说法，所获得的结果可以包含在计算机数据库中，用于在严重核事故条件下形成并在环境影响下演变的核燃料熔化产物的行为进行建模。

这些数据对于评估材料临时储存条件下堆芯熔化物的稳定性以及最终埋葬都很重要。 例如，如果这种高放射性废物储存在湿度不受控制的地方，这将加速材料的破坏过程，随后将放射性元素清除到环境中。

圣彼得堡国立大学晶体学教研室副教授弗拉基米尔·古尔日

“由于这种人为灾难，形成了一种独特的成分和结构材料，在实验室条件下几乎不可能重现。这意味着在没有实际材料的情况下对其形成过程和随后的变化进行建模将是一种非常近似的模拟。因此，即使是近40年前形成的堆芯熔化物小片也为理解如何处理这种物质做出了重大贡献”，弗拉基米尔·古尔日解释道。

正如科学家所指出的那样，在2011年事故期间在福岛-1核电站形成的材料，伴随着三个动力装置的核燃料熔化，可能与切尔诺贝利样品在化学上不同，然而，其在高温下在水中变化的产物将是相似的。2023年2月从水下机器人获得的镜头也表明了这一点。

这项工作是在俄罗斯科学基金会的支持下进行的（基金项目编号№ 23-17-00080）

此外，考虑到切尔诺贝利堆芯熔化物的独特化学特性，其中包括核燃料和结构材料的碎片，实验结果获得的新相的组成与其天然类似物有些不同，从这些化合物对同构取代的稳定性以及新矿物的发现的角度来看，这是非常有趣的。

实验室研究在圣彼得堡国立大学科学院X射线衍射研究方法资源中心进行。