Почему на территории ядерных аварий высаживают подсолнухи?

Известно, что после крупнейшей в истории атомной энергетики аварии на Чернобыльской АЭС повреждённый реактор закрыли железобетонным саркофагом. С 1986 года он удерживал примерно 95% радиоактивного топлива внутри. В 2016 году над старой конструкцией возвели новый современный конфайнмент. Тем не менее меры по защите от радиации не ограничивались только сооружениями — в отдалении от ЧАЭС проводили опыты с подсолнухами, поскольку эти растения способны поглощать радионуклиды из почвы.

Чернобыльские эксперименты с подсолнухами

В 1994 году в зоне отчуждения стартовал проект под условным названием «Подсолнух». Группа учёных совместно со специалистами американской компании Phytotech посадила семена подсолнечника на участке площадью 75 м², расположенном примерно в километре от закрытой АЭС.

Когда растения достигли нужной высоты, исследователи измерили концентрацию радионуклидов в их тканях. Анализы показали: в корнях преимущественно накапливался цезий, а в надземной части — стронций. За десять дней с выделенного участка было удалено около 95% радионуклидов. Собранные растения утилизировали как радиоактивные отходы.

Спустя два года эксперимент повторили на более широкой площади. Авторы методики заключили, что подсолнухи позволяют заметно снизить содержание изотопов цезия и стронция всего за несколько недель.

Как подсолнухи аккумулируют радиацию

Растения возникли в эпохи с более высоким уровнем фонового излучения, поэтому эволюция выработала у них механизмы, позволяющие выживать в неблагоприятных условиях. У подсолнечника сохранилась сложная система, с помощью которой он поглощает и накапливает токсичные, в том числе радиоактивные, элементы.

Подсолнухи способны аккумулировать значительные количества таких нуклидов, как Цезий-137 и Стронций-90, обнаруженных в заражённых зонах вокруг ЧАЭС. Благодаря этой особенности их часто называют гипераккумуляторами.

Не все растения выдерживают поступление радионуклидов — многие погибают от интоксикации. Подсолнухи же продолжают расти, даже когда корни и стебли содержат токсичные соединения.

Некоторые изотопы действуют как имитаторы необходимых питательных веществ: цезий по своим свойствам близок к калию, важному для фотосинтеза, а стронций напоминает кальций, участвующий в росте растения.

Подсолнухи перемещают поглощённые радионуклиды от корней к побегам. Это даёт возможность срезать или вырывать растения вместе с корнем и затем утилизировать их — например, посредством пиролиза. При таком термическом разложении биомассы без доступа воздуха образуются жидкие, твёрдые и газообразные продукты; радиоактивные растения обычно превращают в нечто напоминающее стекло, что затем можно захоронить под землёй.