英国核试验结束近60年后，含有p的放射性颗粒和铀的放射性颗粒仍然污染了南澳大利亚州内陆澳大利亚州马拉林加周围的景观。
这些“热颗粒”不像我们曾经假设的那么稳定。我们的研究表明他们很可能正在释放小块的p池和铀，可以在灰尘和水中很容易运输，并被人类和野生动植物吸入并被植物吸收。
英国核试验留下了放射性遗产。 （澳大利亚国家档案馆）
英国核游乐场
1945年，美国广岛和长崎的原子爆炸事件之后，其他国家竞争建立自己的核武器。英国正在寻找进行测试的位置。 1950年代初，当它与澳大利亚政府接触时，澳大利亚只是渴望同意。
在1952年至1963年之间，英国在澳大利亚引爆了12枚核弹。西澳大利亚州的蒙特贝罗群岛有三个，但大多数在南澳大利亚州内陆：两个在EMU菲尔德，在马拉林加有七个。
除了全尺寸的核爆炸外，还有数百项“亚临界”试验旨在测试核武器及其组件的性能和安全性。这些试验通常涉及用常规爆炸物炸毁核设备，或着火。
亚临界测试释放了放射性材料。仅维克森B试验（在马拉林加的塔拉纳基测试地点）散布了22.2公斤的p priut脚，并在干旱的景观中传播了超过40公斤的铀。为了进行比较，核弹掉落在长崎含有6.4公斤的p，而在广岛上掉落的一公斤，持有64公斤的铀。
这些测试导致环境的长期放射性污染。污染的全部范围仅在1984年才实现，然后土地被归还其传统所有者Maralinga Tjarutja人民。
热土豆
尽管进行了许多清理工作，但马拉林加仍保留残留的p和铀。大多数以“热颗粒”的形式存在。这些是分散在土壤中的微小的放射性晶粒（比毫米小得多）。
p是主要由人类制造的放射性元素，英国核试验中使用的武器级p属植物的半衰期为24,100年。这意味着甚至在1963年结束的Vixen B试验后24,100年，在塔拉纳基测试地点周围仍将有几乎有两枚长崎炸弹的polth。
prutonium散发出α辐射，如果DNA通过进食，饮水或呼吸进入身体，可能会损害DNA。
在其原始状态下，p颗粒和铀颗粒相当不活跃。但是，随着时间的流逝，当暴露于大气，水或微生物时，它们可能会在灰尘或暴风雨中释放并释放plut和铀。
直到最近，我们对这些热颗粒的内部构成知之甚少。这使得很难准确评估它们构成的环境和健康风险。
莫纳什（Monash）博士生梅根·库克（Megan Cook）（我们新论文的主要作者）接受了这一挑战。她的研究旨在确定核测试后通过大气电流携带的photonium是如何沉积的（其中一些旅行就昆士兰州而言！），p的热颗粒降落时的特征以及土壤中的潜在运动。
（Cook等人，科学报告，2021年）
多于：在该电子显微镜图像中嵌入深色的铁铝合金中的明亮肿块时，p脑和铀显示出明亮的肿块。
纳米技术进行营救
先前的研究使用了同步子光源生成的超级激烈X射线，以绘制以千分尺尺度内热颗粒内p的分布和氧化状态。
为了获取更多细节，我们使用了英国牛津附近的钻石同步器的X射线巨大的机器超过半公里的圆周可产生比粒子加速器中太阳亮10亿倍的光。
在研究吸收X射线的颗粒如何显示它们在几种不同的氧化状态中含有prut和铀，这影响了它们的反应性和毒性。但是，当我们查看X射线光（或“ X射线衍射”）的颗粒时，我们无法解释结果，而无需更多地了解颗粒内部的不同化学物质。
要了解更多，我们使用了机器在莫纳什大学（Monash University），可以将带有高能量离子纳米范围的束开放的小样品切开，然后分析内部元素并制作内部图像。这有点像使用要切成一块岩石，只有最小的鳞片。这详细揭示了颗粒内部的材料和纹理的复杂阵列。
p的大部分和铀分布在几微米和几纳米之间的微小颗粒中，或溶解在铁铝合金中。我们还发现了一种硫磺 - 灌木碳化合物，该化合物将在空气存在的情况下迅速破坏，但被金属合金稳定。
颗粒的这种复杂的物理和化学结构表明，从爆炸云中冷却熔融金属的液滴形成的颗粒。
最后，它花费了一个跨三个大洲的多学科团队，包括土壤科学家，矿物学家，物理学家，矿物工程师，同步型科学家，显微镜和放射学家 - 揭示了Maralinga热颗粒的性质。
从火到灰尘
我们的结果表明，在内陆环境中的天然化学和物理过程可能会导致长期从热颗粒中释放出缓慢的prout。 p的发布可能会导致持续的吸收野生动植物在马拉林加的p plutonium。
即使在Maralinga的半干旱条件下，热颗粒也慢慢崩溃，解放了致命的货物。来自Maralinga颗粒的教训不仅限于澳大利亚内陆。它们也可用于理解由肮脏炸弹产生的颗粒或在亚临界核事件中释放。
有一些此类事件有记录的实例。其中包括1966年在西班牙帕罗门群岛附近的热核武器引爆的B-52事故，1968年在格陵兰岛的Thule爆炸，以及1960年在美国麦加尔空军基地的武装核导弹，随后在美国麦加尔空军基地的爆炸。
当今世界各地仍有成千上万的活跃核武器。 Maralinga的遗产表明，世界可能会导致涉及核颗粒的事件。
芭芭拉·埃茨曼（Barbara Etschmann），研究官，莫纳什大学;乔尔·布鲁格（Joel Brugger），同步基因科学教授，莫纳什大学， 和Vanessa Wong， 副教授，莫纳什大学。
