به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ زباله‌های هسته‌ای آلاینده خشنی هستند که در خاک و آب نفوذ می‌کنند و توسط گیاهان وارد زنجیره غذایی انسان و حیوانات می‌شوند و به سلول‌ها و بافت‌های بدن آسیب جبران‌ناپذیری وارد می‌کنند. رادیونوکلئیدهای این زباله‌ها باعث بروز مشکلات سلامتی مختلفی مانند سرطان استخوان یا لوسمی می‌شود.

پس چگونه می‌توان نشت‌های رادیواکتیو را بعد از یک فاجعه هسته‌ای از خاک و آب حذف کرد؟ بعد از فاجعه چرنوبیل در سال 1986، معمولا از فناوری‌ها و ماشین‌آلات پیشرفته و مواد شیمیایی برای پالایش این زباله‌های خطرناک استفاده می‌کنند. اما با این حال، برخی از دانشمندان توجه خود را به قدیمی‌ترین همراهان خود در طول تاریح بشر یعنی گیاهان معطوف کرده‌اند.

گیاهان پاک‌کننده‌های طبیعی زمین هستند. بسیاری از آنها در تحقیقات جدید از بازیافت دی‌اکسیدکربن ضایعات گرفته تا جذب فلزات سنگین از خاک، به کار گرفته شده‌اند تا در ترمیم برخی از آسیب‌هایی که ما به محیط زیست وارد کرده‌ایم، کمک‌مان کنند. از این رو، دانشمندان در حال بررسی گونه‌هایی از گیاهان هستند که برای حذف رادیونوکلئیدهای آزاد شده پس از یک فاجعه هسته‌ای کمک کنند. به این فرآیند «گیاه‌پالایی» گفته می‌شود.

پس هر وقت در اوکراین مزرعه‌ای از گل‌های آفتابگردان را دیدید، نه تنها به خاطر زیبایی، تولید روغن و نماد صلح، بلکه به خاطر پاکسازی محیط زیست کاشته شده‌اند.

آفتابگردان؛ گلی زیبا که با خطر مقابله می‌کند

استفاده از فرآیند گیاه‌پالایی‌ ده‌ها سال پیش آغاز شد و از بین هزاران گیاه بررسی شده، رقم گل آفتابگران به طور واضح بیشتر از بقیه بوده است. در سال 1986، ایلیا راسکینگ، زیست‌شناس گیاهی و گروه تحقیقاتی‌اش در دانشگاه راتگرز دریافتند که کشت هیدروپونیک این گونه از آفتابگردان به سرعت فلزات سنگین و رادیونوکلئیدها را انباشته می‌کند. آنها آزمایش‌هایی را با آب آلوده به اورانیوم در اوهایو انجام دادند و اعلام کردند که پس از 24 ساعت، غلظت اورانیوم در آب حدود 94 درصد کاهش یافت.

این گل‌های زیبا ویژگی‌های جالبی دارند که ویژگی پاک‌کنندگی آنها را تسهیل می‌کند. آنها تقریبا در همه جا سریع و قوی رشد می‌کنند و عناصر رادیواکتیو را با سرعت بسیار بالاتری نسبت به سایر گیاهان انباشته می‌کنند. پس از اتمام کارشان، می‌توان آنها را به راحتی برداشت کرد و به عنوان زباله هسته‌ای دور انداخت.

در سال 1994، یک گروه بین‌المللی از آفتابگردان برای پاکسازی مواد رادیواکتیو مانند استرانسیوم از آب در چرنوبیل استفاده کرد و برای این کار، مزارع بزرگی از این گل را در منطقه آسیب دیده تا فاصله یک کیلومتری آن کاشت. طبق گفته شرکت Phytotech، گیاه‌پالایی هزینه‌های پاکسازی را در مقایسه با روش‌های دیگر مانند استفاده از مواد شیمیایی 10 درصد کاهش داد.

پاک‌کننده‌های سبز برای نجات زمین

گل آفتابگردان در آزمایش‌های چرنوبیل در آب موثر بود، اما در خاک چندان موثر نبود. پژوهشگران دانشگاه پردو در آمریکا، سایر گیاهان پاک‌کننده مانند خردل و تنباکو را نیز مورد بررسی قرار دادند. مری آلیس وب، استاد گیاه‌شناسی این دانشگاه، آزمایش‌هایی را با نهال‌های تنباکو برای جذب کلسیم انجام داد. با کمال تعجب، آزمایش‌های او نشان داد که تنباکو می‌تواند ایزوتوپ 90Sr را جذب و به پاکسازی خاک از این آلاینده هسته‌ای کمک کند.

اگرچه بسیاری از آزمایش‌ها موفقیت آمیز بوده است، مطالعات میدانی بیشتری نیاز است تا آفتابگردان و گیاهان دیگر به‌عنوان گیاه پاک‌کننده قابل اعتماد و کارآمد پس از حوادث هسته‌ای تائید شوند. پس از فاجعه فوکوشیما در سال 2011، مهندسان ژاپنی مزارع وسیعی از گل آفتابگردان و سایر گیاهان را کاشتند، ولی عملکردشان در حد انتظار خوب نبود.

برخی از محققان بر این باورند که تفاوت بین حوادث فوکوشیما و چرنوبیل دلیل استفاده ناکارآمد از آفتابگردان به عنوان پاک‌کننده شده است. ممکن است آنها درست پس از فاجعه در فوکوشیما کاشته شده باشند، در حالی که سال‌ها پس از حادثه در چرنوبیل کاشته شده‌اند و از این رو، اجازه تغییر شیمی خاک و آب را داده‌اند. موضوع دیگر احتمالا تفاوت ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های آفتابگردان مورد استفاده در اوکراین و ژاپن باشد.

سایر مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که خردل هندی هم منجر به تجمع بیش از حد زیست توده فلزات سنگین و رادیونوکلئیدها شده است.

اگرچه بسیاری از فناوری‌های جدید برای پاکسازی مواد رادیواکتیو منتشر شده در هوا، خاک و آب پس از یک فاجعه هسته‌ای - از جمله مریخ‌نوردها برای محدود کردن تشعشعات جذبی توسط کارگران - توسعه یافته‌اند، استراتژی‌های بیشتر و روش‌های کم‌هزینه هنوز در دست بررسی هستند.