Pesquisadores da Alemanha descobriram que seis micropartículas radioativas coletadas na Zona de Exclusão de Chernobyl, na Ucrânia, mantiveram a estrutura cristalina do combustível nuclear praticamente intacta após 40 anos do desastre de 1986. A estabilidade química, superior à estimada anteriormente pelos cientistas, faz com que os fragmentos retenham elementos tóxicos em seu interior e retardem a contaminação do solo e da água na região.
O trabalho foi conduzido pelo Instituto de Radioecologia e Proteção contra Radiação da Universidade Leibniz de Hannover em parceria com o Instituto de Ecologia de Recursos do centro Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Até a realização deste projeto, nenhuma análise de fase cristalina individual dessas partículas altamente radioativas chamadas no meio técnico de “hot particles” (partículas quentes, em referência à alta atividade de radiação concentrada em pontos microscópicos) havia sido relatada na literatura científica internacional.
Divisão das amostras de Chernobyl e o efeito do incêndio de 1986
Os cientistas isolaram os fragmentos a partir de amostras de solo retiradas de dois pontos distintos nos arredores da usina ucraniana. As partículas medem entre 8 e 50 micrômetros e foram expelidas durante a destruição do Reator 4, cuja área de isolamento abrange um raio de 30 quilômetros. De acordo com a equipe, as condições extremas de temperatura e reação química dentro da estrutura geraram materiais com características variadas.
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O físico e doutorando no Instituto de Radioecologia e Proteção contra Radiação da Universidade Leibniz de Hannover, Tobias Weissenborn, é o autor principal da investigação, que conta também com o pesquisador da mesma instituição Clemens Walther como coautor. Weissenborn detalhou a categorização do material coletado em três grupos distintos. “Existem três classes dessas partículas. Primeiro, há partículas que ainda são química e fisicamente muito semelhantes ao combustível nuclear de dióxido de urânio. Depois, há partículas que estão parcial ou totalmente encapsuladas em sua camada de zircônio, ou completamente fundidas a ela. O terceiro tipo de partícula foi criado quando o moderador de grafite pegou fogo”, afirmou o pesquisador, em tradução livre.
A primeira classe preserva a configuração original do dióxido de urânio (UO2) utilizado para abastecer a usina antes do acidente. A segunda reúne fragmentos que interagiram com o revestimento protetor de zircônio das varetas do reator, derretendo e se fundindo sob o calor extremo. Já a terceira categoria é resultado direto do incêndio que consumiu o moderador de grafite do núcleo durante 10 dias seguidos em 1986, processo que promoveu a oxidação do combustível e gerou compostos mais complexos de urânio, identificados pelas fórmulas químicas U3O8 e U4O9.
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Como o feixe de raios X mapeou o urânio de Chernobyl na França
Para examinar a estrutura interna das amostras sem destruí-las, a equipe precisou transportar o material da Alemanha para a França. As partículas foram fixadas na ponta de eletrodos de tungstênio e enviadas sob diversas camadas de blindagem protetora até o laboratório European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), localizado na cidade francesa de Grenoble.
As medições ocorreram na linha de feixe Rossendorf (Rossendorf Beamline), equipamento operado pelo doutor, cristalógrafo do HZDR e coautor do estudo, Christoph Hennig. Os cientistas aplicaram a técnica de difração de raios X síncrotron de alta resolução, método em que feixes de radiação extremamente brilhantes atravessam o material e desviam ao encontrar os átomos, permitindo mapear a organização exata dos cristais a partir das reflexões registradas.
Durante o procedimento no laboratório francês, cada um dos seis fragmentos foi girado por completo dentro de um feixe de raios X focado em uma área de 100 micrômetros dimensão equivalente à espessura aproximada de um fio de cabelo humano. Ao todo, os sensores captaram dados a partir de 2.000 ângulos diferentes para cada amostra, reconstruindo o arranjo interno tridimensional dos resíduos.
Os resultados confirmaram a presença das fases de óxido de urânio UO2, U3O8 e U4O9, além de fases mistas de zircônio. A leitura dos dados demonstrou que as matrizes estruturais de UO2 e U4O9 permaneceram amplamente preservadas ao longo de quatro décadas. Com a rede cristalina fechada e estável, os fragmentos funcionam como reservatórios sólidos que prendem produtos de fissão nuclear e actinídeos (elementos químicos pesados e radioativos gerados na reação do núcleo), impedindo que essas substâncias se dissolvam rapidamente no lençol freático ou na terra.
Instituições, locais e dados oficiais do estudo sobre Chernobyl
- Artigo científico: “X-ray diffraction phase analysis of single hot particles from Chornobyl”, publicado em 1 de março de 2026 no periódico Journal of Hazardous Materials (volume 505, artigo 141533, identificação DOI 10.1016/j.jhazmat.2026.141533).
- Divulgação institucional: comunicado emitido pelo centro alemão Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) em 6 de outubro de 2026, com repercussão científica internacional nesta quinta-feira (22) e nesta sexta-feira (23).
- Centros de pesquisa envolvidos: Instituto de Radioecologia e Proteção contra Radiação da Universidade Leibniz de Hannover (Alemanha) e Instituto de Ecologia de Recursos do HZDR em Dresden (Alemanha).
- Local dos testes de radiação: linha de feixe Rossendorf, no laboratório European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), em Grenoble (França).
- Origem do material: dois locais distintos dentro da Zona de Exclusão de Chernobyl, na Ucrânia.
Por que as partículas de Chernobyl ainda oferecem risco à saúde?
Apesar de a retenção dos elementos químicos dentro dos cristais desacelerar a contaminação direta do solo, os cientistas alertam que a estabilidade estrutural não torna a área segura para ocupação humana desprotegida. Os resíduos seguem altamente radioativos e continuarão ativos no ambiente por décadas. O perigo principal reside na mobilidade física dessa poeira microscópica: caso os fragmentos sejam levantados pelo vento, pela erosão natural do terreno ou pela movimentação de animais selvagens, eles podem ficar suspensos no ar e ser inalados por pessoas, provocando danos diretos aos tecidos internos do corpo.
Outro ponto destacado pelos autores é a limitação estatística do levantamento, que impede a aplicação imediata das conclusões para toda a extensão territorial afetada pelo desastre de 1986. Segundo Weissenborn, cada partícula individual possui uma estrutura diferente, e o experimento avaliou apenas seis desses fragmentos retirados de dois locais distintos.
O físico ressaltou ainda que a ampliação futura da amostragem não eliminará as incertezas sobre a segurança sanitária da região ucraniana. De acordo com o pesquisador da Universidade Leibniz de Hannover, mesmo que os cientistas obtenham algumas médias futuramente, ainda não serão capazes de fazer afirmações universais sobre os riscos à saúde na área, pois, embora as partículas se degradem em um padrão amplamente uniforme, sempre haverá exceções mais persistentes que liberarão radionuclídeos em um momento posterior.
Para aprofundar a compreensão sobre o comportamento desses materiais a longo prazo, Tobias Weissenborn e Christoph Hennig já deram início a uma nova bateria de experimentos complementares. A etapa atual da pesquisa concentra-se especificamente na identificação e análise das fases transurânicas compostas por elementos químicos mais pesados que o urânio, gerados artificialmente dentro do reator que permanecem altamente radioativas nos remanescentes espalhados por Chernobyl.
