Científicos hallan partículas de Chernóbil con estructura cristalina intacta casi 40 años después

Casi cuatro décadas después de que el reactor 4 de Chernóbil explotara, investigadores alemanes descubrieron algo inesperado en seis fragmentos microscópicos de combustible nuclear: la estructura interna de algunas partículas se mantuvo intacta, preservando una arquitectura cristalina que podría ralentizar la liberación de material radiactivo hacia el suelo y el agua durante años o décadas venideras.

El hallazgo proviene de un análisis minucioso realizado por científicos de la Universidad Leibniz de Hannover y el Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf, publicado en el Journal of Hazardous Materials. Los investigadores examinaron seis fragmentos de entre 10 y 50 micrómetros —más pequeños que el grosor de un cabello— recuperados de dos lugares cercanos a la central. Dos de las partículas fueron extraídas del asfalto de Prípiat, a unos 3 kilómetros del reactor, mientras que las otras cuatro provenían de tierra agrícola en las inmediaciones de Kopachi, aproximadamente 5 kilómetros al sur.

Dentro de estos fragmentos diminutos, los científicos identificaron varias formas cristalinas de óxidos de uranio: dióxido de uranio (UO₂), que es el componente principal del combustible nuclear; U₃O₈ y U₄O₉. También hallaron compuestos formados por uranio y circonio, el metal que recubre las barras de combustible. Lo notable fue que dos de las seis partículas conservaban principalmente dióxido de uranio con una disposición cristalina ordenada, a pesar de casi cuarenta años de exposición a las condiciones ambientales. Esa estructura cristalina actúa como una matriz capaz de retener productos de fisión y otros elementos radiactivos generados dentro del reactor.

La importancia de este descubrimiento radica en cómo la composición de estas partículas influye en la velocidad con que los radionúclidos se liberan al ambiente. Cuando la explosión e incendio de 1986 expulsaron polvo y fragmentos de combustible irradiado —conocidos como "partículas calientes"—, dispersaron uranio, productos de fisión y elementos transuránicos como plutonio y americio. El riesgo ambiental depende de cuán rápido se degraden estos restos. Si se disuelven o alteran, los radionúclidos pueden desplazarse por el suelo, alcanzar las aguas subterráneas o regresar a la atmósfera como polvo inhalable. Sin embargo, la presencia de UO₂ y U₄O₉ relativamente intactos podría retrasar esa liberación en el futuro cercano. No todos los materiales expulsados en 1986 se comportan de la misma manera: algunas partículas mostraron oxidación más avanzada, y aquellas que contienen U₃O₈ tienden a ser menos resistentes y pueden romperse con mayor facilidad.

Para identificar la composición de fragmentos tan diminutos, el equipo utilizó difracción de rayos X de sincrotrón en la línea Rossendorf, ubicada en Grenoble, Francia. La técnica permite determinar qué sustancias forman un material observando el patrón que dejan los rayos X al atravesarlo. Cada partícula fue colocada dentro de un haz de 100 micrómetros y rotada en distintas posiciones, generando cerca de 2.000 mediciones angulares por muestra. Este procedimiento evitó que la orientación de los pequeños cristales ocultara información crucial. El método reveló que algunas partículas conservaban características similares a las de un cristal único, mientras que otras mostraban daños internos y una estructura menos uniforme.

Los investigadores fueron cuidadosos en aclarar las limitaciones de su trabajo. El estudio se basó en apenas seis partículas de dos lugares próximos a la central, por lo que no es posible extrapolar los resultados a todos los materiales liberados por el reactor ni utilizarlos como una evaluación definitiva del riesgo sanitario en la región. Los restos radiactivos de Chernóbil tienen composiciones diferentes, incluso entre muestras recogidas en un mismo sitio. Algunos podrían mantenerse estables durante más tiempo, mientras que otros ya habrían liberado una parte de los elementos que contenían. Los hallazgos tampoco indican que la zona haya dejado de ser peligrosa ni permiten prever el levantamiento de las restricciones vigentes.

Lo que sí aportan es datos concretos para calcular cómo podrían comportarse esos residuos radiactivos en los suelos y las aguas cercanas durante las próximas décadas. El equipo planea analizar partículas con elementos transuránicos y ampliar el número de muestras. Esos datos podrían contribuir a mejorar los modelos sobre la contaminación ambiental y las estrategias de gestión de residuos en áreas afectadas por accidentes nucleares, transformando lo que se aprendió en Chernóbil en conocimiento aplicable a futuras emergencias nucleares.