Category Archives: Phóng xạ-Hạt nhân

KHÁM PHÁ:NGUYÊN TỬ – PHÓNG XẠ

Nguyên tử (thế kỷ V trước CN)

Các nhà triết học Hy Lạp ở thế kỷ V trước CN là những người đầu tiên đã gợi ý rằng vật chất cấu tạo từ những hạt không nhìn thấy được: các nguyên tử.

Thuyết nguyên tử

Lý thuyết hiện đại đầu tiên về người tử là của nhà vật lý Anh J. Dalton (1766-1844); từ năm 1801, ông xuất phát từ giả thuyết về tính không thể phân chia mãi được của vật chất của người Hy Lạp, ông đã tạo cho nó một cơ sở khoa học. Tuy nhiên, từ năm 1810, L. J. Gay-Lussac (1778-1850), người Pháp, khi nghiên cứu thực nghiệm các phản ứng hóa học trong môi trường khí đã xác định được rằng, các thể tích của một thành phần hoặc nhiều thành phần và của sản phẩm tạo thành liên hệ với nhau bởi một hệ thức đơn giản, vậy nên bác lại lý thuyết của Dalton, A. Avogadro (1776-1856), người Italia, đã đưa ra cách giải thích hiện tượng đó, ông đã phân biệt rõ ràng nguyên tử và phân tử.

Năm 1897, J. Perrin (giải Nobel năm 1926), người Pháp và J. Thomson (giải Nobel năm 1906), người Anh, đã nghi ngờ tính không thể phân chia được của người tử.

Nguyên tử của Rutherford (1911)

Một nguyên tử phóng xạ bị vỡ sẽ phóng ra cùng với năng lượng khổng lồ là những hạt alpha. Khi một chùm alpha phóng qua một lá kim loại mỏng thì một số hạt alpha bị lệch đi mạnh. Để giải thích các hiện tượng thể hiện rõ trong các thí nghiệm của H. Geiger (1882-1945), người Đức, và nhóm của ông, E. Rutherford (1871-1937, giải Nobel hóa học năm 1908), vào năm 1911, đã sử dụng lại giả thuyết do Perrin đưa ra từ năm 1897 về cấu trúc hạt nhân của các nguyên tử: toàn bộ khối lượng và toàn bộ điện tích dương tập trung trong một nhân nhỏ ở giữa, nhân đó tạo ra một trường lực hút mạnh trong đó các electron quay giống như trái đất quay xung quanh mặt trời.

Rutherford đã tính toán rằng các hạt dương nặng hơn các electron tới 1937 lần, ông đã gọi những hạt dương đó là proton, nguyên tử trung hòa của heli có một hạt nhân cấu thành từ hai proton với hai electron quay xung quanh.

Nguyên tử của Bohr (1913)

Làm thế nào để giải thích sự có mặt của những vạch rất xác định trong phổ phát xạ của các nguyên tử trong quá trình phóng điện chẳng hạn? Nhà vật lý Đan Mạch N. Bohr (1885-1962, giải Nobel năm 1922), dựa theo lý thuyết lượng tử do M. Planck (1858-1947) đề ra năm 1900, vào năm 1913 đã gợi ý một lý thuyết dựa trên hai định đề: 1. Mọi nguyên tử chỉ có thể tồn tại trong những trạng thái năng lượng xác định và gián đoạn; lúc đó nguyên tử không thể bức xạ; những trạng thái đó được gọi là trạng thái dừng. 2. Các vạch phổ tương ứng với sự phát xạ hoặc sự hấp thụ các lượng tử năng lượng khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng sang một trạng thái khác. Tần số của vạch phổ do đó tỷ lệ thuận với hiệu năng lượng của trạng thái đầu và cuối. Các trạng thái dừng tương ứng với quỹ đạo tròn mà các electron vẽ quanh hạt nhân.

A.Sommerfeld (1868-1951), nhà vật lý và nhà toán học Đức, từ năm 1915 đã áp dụng cơ học tương đối tính và lý thuyết lượng tử cho nguyên tử để giải thích cấu trúc tinh tế của các vạch quang phổ của hiđro. Ông đã thay thế các quỹ đạo tròn của Bohr bằng các quỹ đạo elip.

Nguyên tử trong cơ học sóng (1925-1926)

Mẫu nguyên tử Bohr-Sommerfeld, trong đó các electron định vị chính xác trên một quỹ đạo, không cho phép phát triển một cơ học nguyên tử có thể tính tới tất cả các hiện tượng mà nguyên tử tham dự.

Chính trong những năm 1925-1926, có hai nhà vật lý đồng thời xây dựng được một lý thuyết thỏa đáng.

E. Schrodinger (giải Nobel năm 1933), người Áo, đã áp dụng cho nguyên tử ý tưởng của L. de Broglie, người Pháp: một sóng liên kết với toàn bộ một hạt.

Do W. Heisenberg (giải Nobel năm 1932), người Đức, trình bày, nguyên lý bất định cho phép gán một cách giải thích vật lý thỏa đáng về tính chất nhị nguyên sóng-hạt với hình thức toán học của Schrodinger.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố (1869)

Đó là một chặng cơ bản trong sự phát triển của hóa học với tư cách là một khoa học hiện đại, bảng tuần hoàn các nguyên tố là công trình của D. Mendeleev (1834-1907), người Nga. Nó cho phép thiết lập được mối liên hệ sâu sắc giữa các nguyên tố hóa học khác nhau, cho tới lúc đó được xem như những thực thể độc lập và hiểu được tại sao một số nguyên tố lại thể hiện những tính chất tương tự.

Ưu điểm lớn của bảng nguyên tố là nó chỉ ra sự thay đổi theo chu kỳ của các tính chất hóa học và vật lý của các nguyên tố hóa học khi chúng được sắp xếp theo trình tự khối lượng nguyên tử tăng dần.

Nguyên tố 110 (1987)

Theo bảng tuần hoàn của Mendeleev thì nguyên tố 110 đã được các nhà nghiên cứu của Viện nghiên cứu hạt nhân Dubna, gần Maxcơva, tổng hợp lần đầu tiên vào tháng 8-1987. Nguyên tố mới đó đã thu được trong máy xiclotron U-400, sau hai năm nghiên cứu của một nhóm do Y. Aganessian lãnh đạo. Người ta đang tiến hành các thí nghiệm để thu được nguyên tố 111.

Số Avogadro (1811)

Năm 1811, A. Avogadro (1776-1856), người Italia, giáo sư vật lý ở Đại học Turin, đã thiết lập được một định luật mang tên ông. Ông đã giả thiết rằng trong những điều kiện tương tự của nhiệt độ và áp suất, các thể tích bằng nhau của chất khí chứa đúng cùng cùng một số phân tử. Giả thuyết của Avogadro thành công hơi muộn: mãi năm mươi năm sau sau một nhà hóa học Italia là S. Cannizzaro (1826-1910) mới chứng minh sự cần thiết phải áp dụng giả thuyết của Avogadro để làm cơ sở của một lý thuyết nguyên tử phù hợp. Để tỏ lòng kính trọng Avogadro, Cannizzaro đã lấy tên ông đặt cho một hằng số nguyên tử: ông đã định nghĩa số Avogadro như số phân tử khí chứa trong trong một phân tử gam của một chất bất kỳ, nghĩa là lượng chất đó chiếm một thể tích 22,4 lít trong điều kiện tiêu chuẩn của nhiệt độ và áp suất.

Tính phóng xạ tự nhiên (1896)

Trong thiên nhiên, một số hạt nhân nặng thể hiện tính phóng xạ tự nhiên. H. Becquerel (1852-1908), người Pháp, đã khám phá ra tính phóng xạ đó ở Paris vào năm 1896 trong khi ông tiến hành các thí nghiệm với urani. Thực ra chính sự khám phá ra tia X đã kéo theo sự khám phá ra tính phóng xạ.

Vào một ngày bầu trời ở Paris âm u, xám xịt, Becquerel đã tiến hành một thí nghiệm nhằm xác minh xem một mẫu uraninit, một chất khoáng urani và kali, đặt dưới ánh mặt trời, có thể phát ra các tia X hay không. Do các điều kiện khí quyển u ám mà không thể hoàn thành được thí nghiệm đó, ông đã xếp dọn dụng cụ của mình, để rồi sẽ thí nghiệm lại sau này khi thời tiết thuận lợi hơn. Ông đã đặt mẫu uraninit len một tấm kính ảnh mà không bỏ vỏ bọc của nó ra. Sau đó, khi rửa tấm kính ảnh ông cực kỳ ngạc nhiên thấy xuất hiện một hình ảnh có đường bao chắc chắn là của mẫu khoáng vật. Vậy nguồn gốc của cái “năng lượng” của chất khoáng có khả năng nhạy với kính ảnh đó có thể là năng lượng gì?

Rađi và poloni (1898)

Becquerel đã trao đổi điều đó với những người bạn của ông là Pierre (1859-1906) và Marie Curie (1867-1934). Khi nghiên cứu uraninit kỹ hơn thì Pierre và Marie Curie đã khám phá ra rằng nguyên nhân của các bức xạ là do tồn tại ít nhất một chất có tính phóng xạ mạnh hơn nhiều so với tính phóng xạ của urani. Cuối cùng, sau hai năm miệt mài nghiên cứu cặn kẽ họ đã chứng minh được sự tồn tại không phải của một mà mà hai nguyên tố phát ra những tia kỳ lạ đó: rađi và poloni. Nguyên tố được gọi là poloni do Marie là người gốc Ba Lan, tên thời con gái của bà là Sklodowska. Do những khám phá đó, năm 1903 H. Becquerel, Pierre và Marie Cuire đều cùng được giải Nobel về vật lý.

Phân rã phóng xạ (1902)

F. Soddy (1877-1956), nhà hóa học và vật lý Anh (giải Nobel về hóa học năm 1921), vào khoảng năm 1902 đã giải thích được hiện tượng phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử. Như vậy là Soddy đã mở đường cho các nghiên cứu về hạt nhân.

Ống đếm Geiger (1913)

Ống đếm Geiger đã được nhà vật lý Anh E. Rutherford và trợ lý của ông là H. Geiger, người Đức, phát minh ra năm 1913.

Dụng cụ này cho phép phát hiện và đếm các hạt alpha tạo thành một trong những bức xạ hạt do các chất phóng xạ phát ra.

Bộ dò xách tay (1986)

Hãng điện tử Thomson và Neilsen của Canada đã chế tạo ra một bộ dò nhỏ xách tay cho phép đọc hầu như ngay lập tức các độ phóng xạ. Liều lượng kế đó vốn được chế tạo với sự giúp đỡ của trung tâm công nghệ khoáng và năng lượng của Canada, sử dụng đến các chất bán dẫn. Dụng cụ đó được sử dụng chủ yếu ở các khu nhà để dò khí rađon.
Tính phóng xạ nhân tạo (1934)

Năm 1934, ở Paris, Irène (1897-1956) và Frédéric Joliot-Cuirie (1900-1958), con gái và con rể của Pierre và Marie Curie, đã điều chế được photpho phóng xạ bằng cách dùng hạt alpha (hạt nhân heli). Trong thiên nhiên, một số nguyên tố như rađi, neptuni và actini, thể hiện một tính phóng xạ tự nhiên. Mặt khác, các phản ứng hạt nhân sử dụng sự phân rã của các hạt nhân nguyên tử cho phép thu được những hạt nhân phóng xạ chưa biết trong tự nhiên; người ta nói về các nguyên tố đó rằng chúng có tính phóng xạ nhân tạo.

Với khám phá đó, năm 1935 Joliot-Curie đã được giải thưởng Nobel về hóa học. Nó đã cho phép sản xuất đồng vị phóng xạ sử dụng trong y học, sinh học, luyện kim v.v..

Nguyên tố siêu urani (1940)

Khám phá ra tính phóng xạ vào năm 1934 khiến các nhà vật lý thời đó nghĩ rằng có thể tồn tại những chất có khối lượng nguyên tử lớn hơn Z92, khối lượng nguyên tử của urani. Đó là những chất mà người ta gọi là nguyên tố siêu urani. Nguyên tố siêu urani đầu tiên đã được M. Milan và Abelson khám phá vào tháng 6-1940 ở Đại học California, Berkeley. Với khối lượng nguyên tử Z93 nó được gọi là neptuni; cuối năm 1940 cũng nhóm đó đã phát hiện ra plutoni với khối lượng nguyên tử Z94.

Nguyên tố cuối cùng được khám phá vào năm 1982 ở Darmstadt (Đức), nhờ máy gia tốc ion nặng thẳng Unilac. Khối lượng nguyên tử của nó là Z109. Người ta nghĩ rằng nó kết thúc bảng tuần hoàn các nguyên tố, mặc dù các nhà lý thuyết như S. G. Nilsson và những người thuộc trường phái Thụy Điển nghĩ rằng có thể tồn tại Z114.

Tia X (1895)

Tháng 9-1895, ở Wurzburg (Đức) nhà vật lý W. C. Rontgen (1845-1932) đã khám phá ra các tia X.

Rontgen gọi là tia X bởi vì khi đó chưa biết bản chất của chúng. Mãi tới năm 1912, một nhà vật lý người Đức khác là M. von Laue (1879-1960) mới xác định bản chất của tia đó, ông đã tạo được hình nhiễu xạ của chúng nhờ một bản tinh thể.

Tia X là sóng điện từ xuyên qua được vật chất mà bình thường thì chắn sáng. Các tia X có bước sóng rất ngắn.

Việc khám phá ra tia X có ngay một tiếng vang rất lớn. Rontgen, anh hùng dân tộc trước cuối thế kỷ trước đã được tặng giải Nobel về vật lý năm 1901.

Cộng hưởng từ hạt nhân (1948)

Cộng hưởng từ hạt nhân (CHTHN) là một hiện tượng vật lý được các nhà vật lý Mỹ F. Bloch (gốc Thụy Sĩ) và E. M. Purcell khám phá ra năm 1952. CHTHN đã trở thành một phương pháp nghiên cứu trong y học.

CHTHN thể hiện đặc điểm của proton vốn có sự diễn biến liên quan chặt chẽ với môi trường xung quanh.

Hiện tượng này rất hay được sử dụng để thực hiện các phép phân tích, bởi vì nó cho phép nghiên cứu chính xác các nguyên tử rất đặc biệt trong nhiều lĩnh vực: thực vật học, địa chất học, nông nghiệp- thực phẩm v.v..

Cacbon 14 (1947)

Năm 1947, nhà hóa học Mỹ, chuyên gia về tính phóng xạ của cơ thể sống, W. F. Libby (1908-1980, giải Nobel hóa học năm 1960) đã giải thích được sự hình thành cacbon 14 trong khí quyển. Cacbon 14 là một đồng vị của cacbon thông thường, cacbon 12. Nó có rất nhiều hơn cacbon 12 hai nơtron.

Xác định tuổi

Phương pháp xác định tuổi của những vật cổ xưa bằng cacbon 14 dựa trên việc đo độ phóng xạ dư của đồng vị 14 của cacbon.

Một số đồng vị phóng xạ khác chứa trong các mẫu từ lúc xảy ra biến cố nào đó cũng cho phép, theo cùng nguyên lý đó (đo độ phóng xạ dư của một đồng vị phóng xạ đã biết chu kỳ phóng xạ), xác định ngày tháng của biến cố đó.

Việc xác định tuổi nhờ agonkali rất hay được sử dụng. Và chính nhờ một phép đo như vậy trên than ở động Lascaux mà người ta xác định được thời điểm có người cư trú ở cái hang đó là 13.000 năm trước CN.

Một trong những áp dụng cuối cùng của việc xác định tuổi nhờ cacbon 14: xác định tuổi của vải liệm thánh ở Turin, mà nhiều người theo đạo Cơ đốc coi như vải niệm của chúa Giê-su. Ba cơ quan đã tham gia công việc đó mà kết quả đã được biết vào cuối năm 1988: Viện bảo tàng Anh, Đại học Arizona và Viện công nghệ liên bang ở Zurich.

Hạt vật chất

Theo các lý thuyết hiện đại nhất thì vũ trụ sinh ra trong một vụ nổ lớn vốn giải phóng dưới dạng ánh sáng một năng lượng khổng lồ: “Vụ nổ lớn” (Big Bang). Trong một phần trăm giây đầu tiên sau vụ nổ đó, đã hình thành các hạt cơ bản (hiện thời không thể phân chia được) mà sau đó kết hợp lại để tạo ra vật chất như chúng ta biết ngày nay.

Những máy gia tốc hạt lớn đã cho phép phân chia các hạt đó thành hai nhóm: nhóm lepton và nhóm hađron.
Lepton

Electron (1891)

Hạt cơ bản đầu tiên được khám phá ra là electron, nó có điện tích nhỏ nhất mà người ta có thể tác ra được. Sự tồn tại của nó đã được suy ra từ thí nghiệm điện từ học tiến hành sau năm 1875. Vào năm 1891, G. J. Stoney, người Anh, đã gọi hạt cơ bản đó là “electron”. Năm 1916, R. A. Mullikan, người Mỹ, đã xác định chính xác điện tích âm của nó. Tuy nhiên, năm 1932, nhà vật lý Mỹ C. D. Anderson đã khám phá trong các tia vũ trụ những electron dương mà người ta gọi là poziton, hoặc pozitron. Khám phá đó khiến ông được giải thưởng Nobel năm 1936.

Muyon (1937)

Hạt cơ bản này được C. D.Anderson cùng cộng tác với Neddemeyer khám phá ra vào năm 1937, nó nặng hơn electron 200 lần. Nó đã được quan sát trong một máy gia tốc vào năm 1939.

Nơtrino (1933)

Hạt cơ bản này được nhà vật lý Thụy Sĩ, gốc Áo, W. Pauli “phát minh” ra để giả thích hiện tượng phóng xạ beta mà không phải từ bỏ nguyên lý bảo toàn năng lượng (bức thư ngỏ ngày 4-12-1933, gửi các cộng sự nghiên cứu mà ông gọi là “các ông và các bà phóng xạ”, trình bày lý thuyết của ông). Ông đã giả định sự tồn tại một hạt trung hòa, khối lượng rất nhỏ mà ông gọi là “nơtron”. Khi nơtron thực sự được khám phá ra thì nhà vật lý Italia E. Fermi với sự đồng ý của Pauli đã đặt tên cho nó là nơtrino. Hạt này được các nhà vật lý Mỹ Reines và Cowan chứng minh trực tiếp vào cuối những năm 50.

Hạt tô (1976)

Trong khi tiến hành các thí nghiệm va chạm electron-pozitron thì nhóm của giáo sư M. L. Perl ở Stanford (Mỹ) vào năm 1976 đã tìm ra hạt tô. Nó có khối lượng lớn gấp 3600 lần khối lượng của electron.

Hađron
Những hađron quen thuộc nhất là proton và nơtron, cũng còn được gọi chung là nuclon.

Proton (1886)

Khám phá ra proton bắt nguồn từ một thí nghiệm do nhà vật lý Đức E. Goldstein thực hiện vào năm 1886.

Nơtron (1932)

Khám phá ra nơtron là xuất phát từ các công trình thực hiện ở Đức nhờ W. W. Bothe, năm 1930 và ở Pháp nhờ Irène và Frédéric Joliot Curie vào các năm 1931 và 1932. Tuy nhiên, chính nhờ có nhà nghiên cứu người Anh J. Chadwich mà năm 1932 mới chứng minh được hạt cơ bản này.

Quac (1964)

Trong những năm 60, số hađron đã khám phá trở nên ngày càng lớn, các nhà nghiên cứu bắt đầu nghi ngờ về “tính cơ bản” của chúng.

Năm 1964, các nhà vật lý Gell-Mann và Zweig giả định tồn tại các hạt cơ bản mà họ gọi là quac. Năm quac đã được sáng tạo ra. Từ năm 1977, người ta nghĩ rằng còn tồn tại quac thứ sáu đảm bảo sự đối xứng với các lepton. Các quac không thể quan sát được một cách tách riêng.

Hạt trung gian

Cái tên đó tập hợp tất cả những hạt làm nhiệm vụ truyền các lực cố kết vật chất.

Photon (1923)

Sau nhiều thế kỷ nghiên cứu, người ta đã chấp nhận bản chất vừa là hạt vừa là sóng của ánh sáng. Người ta gọi hạt ánh sáng truyền các lực điện từ là photon. Nhà vật lý Mỹ A. H. Compton đã chứng minh sự tồn tại của photon vào năm 1923.

Theo hoahocvietnam.org

Advertisements

Vũ khí hạt nhân

Vũ khí hạt nhân (tiếng Anh: nuclear weapon) là loại vũ khí mà năng lượng của nó do các phản ứng phân hạch hoặc/và nhiệt hạch gây ra. Một vũ khí hạt nhân nhỏ nhất cũng có sức công phá lớn hơn bất kỳ vũ khí quy ước nào. Vũ khí có sức công phá tương đương với 10 triệu tấn thuốc nổ có thể phá hủy hoàn toàn một thành phố. Nếu sức công phá là 100 triệu tấn (mặc dù hiện nay chưa thể thực hiện được) thì có thể phá hủy một vùng với bán kính 100 – 160 km.

Cho đến nay, mới chỉ có hai quả bom hạt nhân được dùng trong Đệ nhị thế chiến: quả bom thứ nhất được ném xuống Hiroshima (Nhật Bản) vào ngày 6 tháng 8 năm 1945 có tên là Little Boy và được làm từ uranium; quả sau có tên là Fat Man và được ném xuống Nagasaki, cũng ở Nhật Bản ba ngày sau đó, được làm từ plutonium.

Hơn hai ngàn vụ nổ hạt nhân sau đó là do việc thử nghiệm hạt nhân, chủ yếu là do các quốc gia sau đây thực hiện: Hoa Kỳ, Liên Xô, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ và Pakistan.

Các nước hiện nay công bố có vũ khí hạt nhân là Hoa Kỳ, Nga, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ và Pakistan. Thêm vào đó, Israel có nhiều dấu hiệu chứng tỏ sở hữu bom hạt nhân mặc dù chưa bao giờ chính thức thừa nhận. Gần đây, CHDCND Triều Tiên cũng công bố đã chế tạo được vũ khí hạt nhân. Ukraina cũng có thể sở hữu một quả bom hạt nhân cũ từ thời Liên Xô do sai lầm của thời kỳ hậu chiến tranh lạnh. Việc phi quân sự hóa năng lượng hạt nhân đã được đề xuất cho rất nhiều các ứng dụng dân sự.

Đám mây hình nấm do quả bom nguyên tử ném xuống Nagasaki, Nhật Bản vào năm 1945 cao đến 18 km.

Các loại vũ khí hạt nhân

Thiết kế cơ bản của hai loại bom nguyên tử.Vũ khí hạt nhân đơn giản nhất lấy năng lượng từ quá trình phân hạch (còn gọi là phân rã hạt nhân). Một vật liệu có khả năng phân rã được lắp ráp vào một khối lượng tới hạn, trong đó khởi phát một phản ứng dây chuyền và phản ứng đó gia tăng theo tốc độ của hàm mũ, giải thoát một năng lượng khổng lồ. Quá trình này được thực hiện bằng cách bắn một mẫu vật liệu chưa tới hạn này vào một mẫu vật liệu chưa tới hạn khác để tạo ra một trạng thái gọi là siêu tới hạn. Khó khăn chủ yếu trong việc thiết kế tất cả các vũ khí hạt nhân là đảm bảo một phần chủ yếu các nhiêu liệu được dùng trước khi vũ khí tự phá hủy bản thân nó. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom nguyên tử, còn gọi là bom A.


Các loại vũ khí cao cấp hơn thì lấy năng lượng nhiều hơn từ quá trình nhiệt hạch (còn gọi là tổng hợp hạt nhân). Trong loại vũ khí này, bức xạ nhiệt từ vụ nổ phân rã hạt nhân được dùng để nung nóng và nén đầu mang tritium, deuterium, hoặc lithium, từ đó xảy ra phản ứng nhiệt hạch với năng lượng được giải thoát lớn hơn rất nhiều. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom khinh khí, còn gọi là bom hydro, bom H hay bom nhiệt hạch. Nó có thể giải thoát một năng lượng lớn hơn hàng trăm lần so với bom nguyên tử.

Người ta còn tạo ra các vũ khí tinh vi hơn cho một số mục đích đặc biệt. Vụ nổ hạt nhân được thực hiện nhờ một luồng bức xạ neutron xung quanh vũ khí hạt nhân, sự có mặt của các vật liệu phù hợp (như đồng hoặc vàng) có thể gia tăng độ ô nhiễm phóng xạ. Người ta có thể thiết kế vũ khí hạt nhân có thể cho phép neutron thoát ra nhiều nhất; những quả bom như vậy được gọi là bom neutron. Về lý thuyết, các vũ khí phản vật chất, trong đó sử dụng các phản ứng giữa vật chất và phản vật chất, không phải là vũ khí hạt nhân nhưng nó có thể là một vũ khí với sức công phá cao hơn cả vũ khí hạt nhân.

Thiết kế cơ bản của hai loại bom nguyên tử
Năng lượng của vụ nổ hạt nhân
Năng lượng này được xác định theo công thức nổi tiếng của Albert Einstein: E = mc2

Trong đó:
E là năng lượng có thể được giải phóng
m là khối lượng vật chất tham gia phản ứng
c là vận tốc ánh sáng trong chân không
Ảnh hưởng của vụ nổ hạt nhân
Năng lượng từ vụ nổ vũ khí hạt nhân thoát ra ở bốn loại sau đây:

Áp lực — 40-60% tổng năng lượng
Bức xạ nhiệt — 30-50% tổng năng lượng
Bức xạ ion — 5% tổng năng lượng
Bức xạ dư (bụi phóng xạ) — 5-10% tổng năng lượng
Lượng năng lượng giải thoát của từng loại phụ thuộc vào thiết kế của vũ khí và môi trường mà vụ nổ hạt nhân xảy ra. Bức xạ dư là năng lượng được giải thoát sau vụ nổ, trong khi các loại khác thì được giải thoát ngay lập tức.

Năng lượng được giải thoát bởi vụ nổ bom hạt nhân được đo bằng kiloton hoặc megaton – tương đương với hàng ngàn và hàng triệu tấn thuốc nổ TNT (tri-nitro-toluen). Vũ khí phân hạch đầu tiên có sức công phá đo được là vài ngàn kiloton, trong khi vụ nổ bom khinh khí lớn nhất đo được là 10 megaton. Trên thực tế vũ khí hạt nhân có thể tạo ra các sức công phá khác nhau, từ nhỏ hơn một kiloton ở các vũ khí hạt nhân cầm tay như Davy Crockett của Hoa Kỳ cho đến 54 megaton như Bom Sa hoàng (Tsar-Bomba) của Liên Xô (bom này chỉ đưa ra với mục đích chính trị chứ khó thao tác được).


Hiệu ứng quan trọng nhất của vũ khí hạt nhân là áp lực và bức xạ nhiệt có cơ chế phá hủy giống như các vũ khí quy ước. Sự khác biệt cơ bản là vũ khí hạt nhân có thể giải thoát một lượng lớn năng lượng tại một thời điểm. Tàn phá chủ yếu của bom hạt nhân không liên quan trực tiếp đến quá trình hạt nhân giải thoát năng lượng mà liên quan đến sức mạnh của vụ nổ.

Mức độ tàn phá của ba loại năng lượng đầu tiên khác nhau tùy theo kích thước của bom. Bức xạ nhiệt suy giảm theo khoảng cách chậm nhất, do đó, bom càng lớn thì hiệu ứng phá hủy do nhiệt càng mạnh. Bức xạ ion bị suy giảm nhanh chóng trong không khí, nên nó chỉ nguy hiểm đối với các vũ khí hạt nhân hạng nhẹ. Áp lực suy giảm nhanh hơn bức xạ nhiệt nhưng chậm hơn bức xạ ion

This image has been resized.Click to view original image

wikipedia.org

Sự trở lại của năng lượng nguyên tử

Cập nhật: 12/07/2008 – 11:01 – Nguồn: news_source(20);vnExpress.net

Trong khi nước Đức vẫn còn thảo luận về việc có hủy quyết định từ bỏ điện hạt nhân hay không thì cả thế giới còn lại đã dựa vào kỹ thuật này. 36 lò phản ứng mới đang được xây dựng khắp thế giới, thêm 81 lò nữa đang được phác thảo.

Cách đây không đầy 10 năm, năng lượng nguyên tử được cả thế giới cho là mốt đã lỗi thời. Sau thảm họa tại Chernobyl, gần như không một đất nước nào muốn dựa vào kỹ thuật hạt nhân nữa, ngay chính các tập đoàn năng lượng cũng cho rằng điện nguyên tử không còn có tương lai. Không một nhà máy điện nguyên tử nào được xây dựng tại Bắc Mỹ và Tây Âu trong nhiều năm qua.

Nhưng hiện nay, công nghệ vẫn còn không được ưa chuộng này bất thình lình lên ngôi. Không những chỉ các nước đang phát triển ở châu Á và Đông Âu mà ngay đến Mỹ và Liên Hiệp Anh cũng có kế hoạch xây dựng nhà máy điện nguyên tử mới.

Hai phát triển cơ bản đang thúc đẩy năng lượng hạt nhân quay trở lại.

Một là, cuộc đấu tranh quốc tế chống lại biến đổi khí hậu đã mang đến lợi thế cho những công nghệ sản xuất điện ít thải khí CO2 hơn. Lò phản ứng hạt nhân thuộc số này, chúng chỉ thải ra môi trường một phần nhỏ CO2 so với một nhà máy sản xuất điện từ than.

Hai là giá dầu ngày càng tăng. Cho đến gần đây, điện được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện dùng khí đốt nhỏ và linh hoạt được xem là rất có hiệu quả về kinh tế. Khí đốt rẻ tiền và xây một nhà máy tương ứng tiêu tốn ít hơn nhiều so với xây một nhà máy điện nguyên tử. Thế nhưng từ nhiều tháng qua giá khí đốt tăng mạnh cùng với giá dầu và các quốc gia Phương Tây bắt đầu nhận thức được rằng trữ lượng khí đốt khắp trên thế giới lại đặc biệt là nằm trong những nước bất ổn về chính trị.

Các lò phản ứng hạt nhân mới đang xuất thêm trên khắp thế giới. Ảnh: AFP.

Đối mặt với tình thế thay đổi trên thị trường năng lượng, nhiều người cho rằng năng lượng nguyên tử lại trở thành cái ít tồi tệ hơn.

Một số thí dụ cho việc tái xuất hiện của năng lượng nguyên tử:

Mỹ: Nhà máy điện nguyên tử theo nguyên tắc nhà xây sẵn

Phần lớn điện tại Mỹ được sản xuất từ than và khí đốt. Sự cố trong nhà máy điện nguyên tử tại Harrisburg năm 1979 đã làm cho người Mỹ mất hứng thú về năng lượng nguyên tử hằng chục năm liền. Hơn 100 nhà máy điện nguyên tử thật ra là sắp phải ngưng hoạt động – phần lớn sắp đón chào sinh nhật lần thứ 40, sau đó là giấy phép hoạt động tại Mỹ hết hạn. Thế nhưng hơn nửa số này đã được tái cấp giấy phép để tiếp tục hoạt động thêm 20 năm nữa.

Bộ trưởng Bộ năng lượng Mỹ, ông Samuel Bodman, yêu cầu phải có thêm “130 hay 230 nhà máy mới”. Ứng cử viên tổng thống của Đảng Cộng hòa, ông John McCain, cũng ủng hộ việc xây dựng hàng trăm lò phản ứng mới. Ông Barack Obama của Đảng Dân chủ về nguyên tắc cũng không chống lại việc mở rộng sử dụng năng lượng hạt nhân. Chỉ hơn 1/5 lượng điện tại Mỹ là do các nhà máy điện nguyên tử sản xuất. Hiện đã có kế hoạch cho tròn 30 lò phản ứng mới, 4 nhà máy đang được xem xét cấp phép.

Liên hiệp Anh: Thời Phục Hưng của những lò phản ứng

Liên hiệp Anh dường như sắp trở thành đất nước không có điện nguyên tử: 26 lò phản ứng đã ngừng sản xuất vì lý do tuổi thọ, chỉ còn 19 lò phản ứng là còn hoạt động, cung cấp 20% năng lượng điện. Theo dự định đến năm 2023, ngoại trừ một nhà máy duy nhất, còn tất cả sẽ ngưng hoạt động.

Thế nhưng trong tháng qua, Thủ tướng Gordon Brown tuyên bố một cuộc cách mạng xanh. “Biến đổi quan trọng nhất của chính sách năng lượng kể từ thời kỳ đầu của năng lượng nguyên tử” dự định không những sẽ lắp đặt 7.000 tuốc bin gió và gần 7 triệu tấm quang điện mà còn kêu gọi hồi sinh năng lượng hạt nhân. Đất nước sương mù dự định sản xuất đến 40% năng lượng từ hạt nhân, tức là cần đến ít nhất 20 lò phản ứng mới. Nhà máy đầu tiên có thể đi vào hoạt động ngay từ năm 2018.

Nhật Bản thúc đẩy sử dụng năng lượng hạt nhân

Với 55 lò phản ứng, nước công nghiệp lớn thứ hai thế giới cung ứng tròn 1/3 nhu cầu điện từ kỹ thuật hạt nhân, đến năm 2017 tỷ lệ này dự định sẽ được nâng lên đến 40%.

Thổ Nhĩ Kỳ sắp sửa sử dụng năng lượng hạt nhân

Cho đến năm 2020, Thổ Nhĩ Kỳ sẽ đầu tư 130 tỉ USD vào khu vực năng lượng và muốn xây dựng 2 nhà máy điện nguyên tử đầu tiên cho đến cuối năm nay. Kế hoạch xây dựng nhà máy điện nguyên tử được xem là có nhiều nguy hiểm, vì nơi dự định xây, Akkuyu, cách khu vực có động đất chỉ vài km.

Thụy Sĩ lên kế hoạch xây dựng 3 nhà máy điện nguyên tử mới

Hiện tại, 60% điện của Thụy Sĩ là từ sức nước, 40% còn lại là từ 5 nhà máy điện nguyên tử. Các tập đoàn điện của Thụy Sĩ đang có kế hoạch xây dựng thêm 3 nhà máy điện nguyên tử mới với công suất tổng cộng là 4800 MW. Tuy vậy vẫn chưa rõ là tất cả 3 dự án này có được thực hiện hay không. Ngay chính các tập đoàn điện lớn cũng cho rằng chỉ cần đến 2 nhà máy điện mới.

Quyết định cuối cùng thuộc về người dân Thụy Sĩ, sẽ bỏ phiếu trong lần trưng cầu dân ý vào năm 2012 hay 2013 để quyết định có xây nhà máy điện nguyên tử mới hay không.

Trung Quốc xây lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới

Theo kế hoạch, trong vòng 12 năm tới đây số lượng lò phản ứng sẽ được nâng từ 11 lên 30. Cho đến năm 2020, dự định mỗi năm sẽ có đến 3 nhà máy điện nguyên tử 1000 MW đi vào hoạt động.

Năm 2020, các nhà máy điện nguyên tử Trung Quốc sẽ sản xuất 60 triệu KW, tương ứng với 5% nhu cầu năng lượng. 10 năm sau đó, điện nguyên tử sẽ đạt tỷ lệ 16%. Những lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới sẽ được xây sâu trong nội địa thay vì dọc theo bờ biển như trước đây.

Phan Ba (theo Spiegel Online)

Tháng 4 sẽ trình Quốc hội về nhà máy điện hạt nhân

Thứ năm, 19/2/2009, 09:20 GMT+7

Dự án đầu tư nhà máy điện hạt nhân đầu tiên có công suất 4.000 MW sẽ tiếp tục hoàn thiện để khởi công vào năm 2015 và 5 năm sau đó sẽ đi vào hoạt động. Viện trưởng Năng lượng Nguyên tử Việt Nam Vương Hữu Tấn trao đổi với báo chí sáng 18/2.

Ông Vương Hữu Tấn. Ảnh: T.D.

– Chúng ta đang có những bước khởi động cho dự án nhà máy điện hạt nhân đầu tiên. Vậy đâu là lý do để Việt Nam nhắm tới nguồn năng lượng này cũng như quy mô của nhà máy?

– Hiện nay, khả năng giải quyết các vấn đề năng lượng nội địa như thủy điện, nhiệt điện của chúng ta rất hạn chế. Thậm chí, việc liên kết điện trong khu vực cũng không thể đảm bảo nên buộc Việt Nam phải tìm các giải pháp và điện hạt nhân giúp đáp ứng được nhu cầu ấy.

Điều thuận lợi nhất là chúng ta có sự đồng thuận rất lớn từ các lãnh đạo cấp cao. Chính phủ đề xuất, nhà máy điện hạt nhân đầu tiên có công suất 4.000 MW, xây dựng ở Phước Dinh và Vĩnh Hải (Ninh Thuận), mỗi vị trí là 2.000 MW. Và tổ máy đầu tiên sẽ đi vào vận hành năm 2020.

– Để xây dựng nhà máy điện hạt nhân, khó khăn lớn nhất hiện nay là gì?

– Hiện có nhiều khó khăn như nhân lực, tài chính, hạ tầng… Tất cả vấn đề đó đều đã được đặt ra và các cơ quan đang nghiên cứu, kiến nghị Chính phủ giải quyết.

Nguồn nhân lực để vận hành một tổ máy điện hạt nhân là khoảng 200-250 người. Chúng ta hoàn toàn có thể chọn cán bộ làm ở các nhà máy nhiệt điện, các viện nghiên cứu… và vẫn còn trên 10 năm để chuẩn bị. Bên cạnh đó, Chính phủ đang giao Bộ GD&ĐT xây dựng đề án phát triển nguồn nhân lực nói chung và đầu năm nay đề án này sẽ được trình Chính phủ.

– Công nghệ là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến mức độ an toàn của nhà máy. Vậy sắp tới chúng ta sẽ chọn công nghệ nào?

Hiện nay, đa số các chuyên gia nghiêng về công nghệ lò nước nhẹ, với 2 loại là lò nước áp lực và lò nước sôi. Các chuyên gia cũng đang nghiên cứu những tiêu chí rất cụ thể. Khi nghiên cứu trong báo cáo đầu tư, chúng tôi cũng đã đưa ra 10 tiêu chí đánh giá để từ đó phân loại, cho điểm các loại công nghệ.

Chúng tôi đã nghiên cứu rất nhiều đối tác và Westinghouse (Mỹ) là đối tác tiềm năng bởi công ty này cung cấp công nghệ nguồn cho nhiều nước. Những nước như Pháp, Nhật Bản… đều nhận được sự chuyển giao công nghệ từ Westinghouse. Tuy nhiên, chúng ta sẽ vẫn phải nghiên cứu thêm nhiều yếu tố khác nữa.

Mô hình nhà máy điện hạt nhân theo công nghệ AP 1000 của Westinghouse. Ảnh: WHN.

– Tháng 5 tới, Chính phủ sẽ phải trình Quốc hội báo cáo đầu tư dự án nhà máy điện hạt nhân đầu tiên. Vậy, đến nay việc thẩm định được tiến hành đến đâu và bao giờ sẽ có quyết định lựa chọn đối tác?

– Ngày 15/2, Hội đồng thẩm định Nhà nước đã họp phiên thứ 2. Hiện, có 2 cơ quan tư vấn thẩm định độc lập là Hội năng lượng nguyên tử Việt Nam và Viện khoa học và công nghệ năng lượng (Viện Khoa học Việt Nam). Hai tổ chuyên môn về nhà máy điện hạt nhân và địa điểm cũng được thành lập.

Các cơ quan tư vấn thẩm định cũng như tổ chuyên môn đang hoạt động để chuẩn bị cho kỳ họp thứ 2 dự kiến vào 15/3. Hội đồng thẩm định sẽ nghe báo cáo của các cơ quan tư vấn chuyên môn và sau đó sẽ có quyết định tiếp theo để Chính phủ trình Quốc hội chậm nhất vào tháng 4.

Nếu tháng 5 này Quốc hội quyết định chủ trương thì Chính phủ sẽ chỉ đạo lập dự án đầu tư. Trong quá trình lập dự án sẽ xem xét và quyết định lựa chọn đối tác.

– Theo kế hoạch, năm 2020, tổ máy điện hạt nhân đầu tiên đi vào hoạt động. Vậy, đến nay việc xây dựng nhà máy đã thực hiện được đến đâu?

– Chúng ta đã làm đến giai đoạn thẩm định báo cáo đầu tư. Sau khi Quốc hội thông qua vào tháng 5 thì sẽ lập dự án đầu tư. Giai đoạn này dự kiến kéo dài 2 năm, sau đó tiến hành đấu thầu quốc tế hoặc chỉ định thầu và đảm bảo tiến độ đến năm 2015 có thể khởi công xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên. Chính phủ đặt ra kế hoạch đến năm 2020, tổ máy đầu tiên đi vào vận hành. Chúng tôi đang bám vào đích đó để làm các công tác chuẩn bị liên quan.

– Là nước đi sau về công nghệ này, chúng ta đã học tập cũng như tận dụng được gì từ các nước khác trong quá trình triển khai dự án?

– Trong chiến lược đã nêu rất rõ là chúng tư sẽ sử dụng quan điểm “chìa khóa trao tay”. Nhưng không có nghĩ khoán tất cả cho nước ngoài, các doanh nghiệp trong nước phải tham gia một cách tối đa. Ví dụ, những dự án đầu tiên, Hàn Quốc tham gia các công việc đơn giản, chiếm khoảng 20% tài chính.

Hàn Quốc là hình mẫu rất tốt để chúng ta học tập trong vấn đề phát triển điện hạt nhân, đặc biệt là chương trình nội địa hóa. Sau khi vận hành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên năm 1987, đến năm 1995 họ cơ bản đã có thể trở thành nhà cung cấp về nhà máy điện hạt nhân. Chúng tôi đã học tập và đưa tư tưởng đó ứng dụng vào chiến lược phát triển năng lượng nguyên tử ở Việt Nam.
Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên ở Việt Nam với công suất 4.000 MW sẽ được xây dựng tại 2 vị trí ở Ninh Thuận. Cụ thể, xã Phước Dinh (huyện Ninh Phước) và xã Vĩnh Hải (huyện Ninh Hải) mỗi nơi có một nhà máy công suất 2.000 MW, với 2 tổ máy. Nhà máy này có diện tích trong hàng rào là 400 ha. Hiện, công suất của Nhà máy Thủy điện Hòa Bình là 1920 MW.

Tiến Dũng ghi

Hoạt độ phóng xạ của gạch men có thể vượt ngưỡng

Cập nhật lúc : 9:41 AM, 07/09/2009

Hoạt độ phóng xạ của một số vật liệu xây dựng như gạch men, đá granit, đá thiên nhiên và đá nhân tạo… có thể cao vượt ngưỡng cho phép.

Theo đề tài nghiên cứu mới đây “Xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong  một vài nhóm vật liệu xây dựng khu vực TP HCM theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 397:2007”,  tiến sĩ Trần Văn Luyến, Trung tâm Kỹ thuật hạt nhân TP HCM chỉ ra trong nhóm bốn loại vật liệu xây dựng như: gạch men, gạch, xi-măng, đá granit thì gạch men đứng thứ nhất trong số vật liệu có hoạt độ phóng xạ cao, kế tiếp là đá granit.

Dùng gạch men và đá granit để lót sàn không vấn đề gì, nhưng tiến sĩ Luyến cảnh báo, với những gian phòng nhỏ, hẹp, thể tích bé thì phải thật cẩn trọng khi dùng gạch men để ốp tường.

Nhóm nghiên cứu khảo sát 90 mẫu gạch men mua trên thị trường thì trong số đó, có một vài mẫu có hoạt độ phóng xạ cao vượt ngưỡng cho phép so với tiêu chuẩn của một số nước châu Âu. Một số nhà khoa học cũng cho biết thêm, trong những khe nứt của đá granit cũng tồn tại chất phóng xạ, nhưng mức độ nhiều hay ít thì phải đo và kiểm tra.

Nên chọn lựa kỹ khi mua gạch men Ảnh: Đ. Long

Tiến sĩ Luyến khuyến cáo, các nhà sản xuất gạch men nên lựa chọn, kiểm tra kỹ nguyên liệu làm lớp men của gạch men. Vì chất phóng xạ sinh ra từ lớp men nhiều hơn chứ không phải xương gạch men.

Với người tiêu dùng, nên chọn gạch men của các nhãn hiệu uy tín, sử dụng gạch men và đá granit trong trang trí, phân tán mỗi nơi một ít để đảm bảo an toàn.

Ngoài ra, với những gian phòng nhỏ hẹp lại luôn phải đóng cửa kín như nhà tắm, cần chọn loại gạch tốt, gắn thêm quạt thông gió để căn phòng được thoáng, không khí được lưu thông.

Nếu cẩn thận hơn, trước khi sử dụng vật liệu xây dựng như gạch men và đá granit có thể mang mẫu đến Trung tâm Kỹ thuật hạt nhân TP HCM để đo hoạt độ phóng xạ của chúng.

Dùng kính cường lực, dùng ván để thay thế cho gạch men trong xây dựng là xu thế hiện nay. Nhưng để sử dụng các vật liệu mới đó đòi hỏi phải tốn một khoản tiền lớn, độ bền của vật liệu cũng như cách bảo quản chúng khá vất vả. Vì vậy gạch men, gạch giả đá vẫn là những vật liệu ưu tiên hàng đầu.

Trên thị trường có đến hàng nghìn mẫu gạch men, từ gạch châu Âu có giá vài trăm nghìn đồng một viên đến gạch Trung Quốc giá thấp hơn. Gạch Việt Nam cũng dần khẳng định được thương hiệu, tên tuổi với nhiều chủng loại, mẫu mã đa dạng, phong phú.

Gạch men ngoài việc được dùng lót sàn nhà còn được dùng để ốp tường trang trí. Những chỗ như nhà bếp, nhà tắm, gạch men được ốp để dễ dàng lau chùi khi nước hay dầu mỡ bắn lên tường. Ngoài ra còn tạo cảm giác thoải mái, sạch sẽ cho gian bếp, chống ẩm cho nhà tắm.

Đá granit cũng có những công dụng như gạch men. Thường được dùng làm tấm ốp mặt tiền trang trí tạo sự sang trọng hay làm mặt bếp để đảm bảo vệ sinh trong quá trình nấu nướng, chế biến món ăn. Vì đá granit có đặc điểm dễ lau chùi khi bị bám bẩn hay dầu mỡ. Hiện, ở Việt Nam có hai loại đá granit, đá thiên nhiên và đá nhân tạo.

Vũ Quang
tuvanonline.com/tintuc/khoa-hoc-…anonline

WHO cảnh báo lạm dụng phóng xạ trong y tế

09/09/2009 | 13:58:00
Ngành y tế thế giới đang sử dụng không thích hợp – đến mức lạm dụng – phóng xạ trong phát hiện và điều trị bệnh.

Trên đây là nhận định của các chuyên gia đến từ 40 nước tham dự Hội nghị về sử dụng phóng xạ trong y tế do Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tổ chức tại Brussel, Bỉ.

Số liệu của WHO cho thấy, hiện cứ 10 trường hợp sử dụng phóng xạ trong y tế thì có tới 3 trường hợp là không cần thiết.

Các chuyên gia năng lượng hạt nhân quốc tế nhấn mạnh liệu pháp phóng xạ là công cụ rất hiệu quả để cứu người bệnh, cho phép bác sĩ phát hiện các bệnh còn ở dạng tiềm ẩn và đưa ra liệu pháp điều trị chính xác.

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng cho rằng sự lệ thuộc vào công nghệ hạt nhân đang tăng lên và các liều phóng xạ trong điều trị bệnh ngày càng cao hơn do các chuyên gia y tế thiếu nghiêm trọng kiến thức về phóng xạ hạt nhân.

Vì vậy, ngành y tế thế giới cần có sáng kiến mới để tiêu chuẩn hóa cách tiếp cận và sử dụng các liều phóng xạ, đồng thời gia tăng nhận thức về hiểm họa của việc sử dụng phóng xạ cho các bác sĩ.

Hiện nay, các chuyên gia về an toàn phóng xạ, nhà chế tạo và chuyên gia công nghệ thông tin đã phối hợp nghiên cứu phát triển thành công “Thẻ thông minh” để ghi lại lượng phóng xạ một bệnh nhân đã nhận trong cuộc đời của họ.

“Thẻ thông minh” hứa hẹn sẽ góp phần bảo vệ người bệnh tốt hơn  trước nguy cơ bị nhiễm xạ trong quá trình điều trị bệnh./.

(TTXVN/Vietnam+)

Sống với phóng xạ: không nên hững hờ, đừng quá lo lắng

Cập nhật lúc 10:25, Thứ Năm, 10/08/2006 (GMT+7)

(VietNamNet) – Người dân thời văn minh biết chấp nhận sống chung với phóng xạ, nhưng cũng cần hiểu hơn về nó để tránh rơi vào thái quá. Đó là thông điệp của Thư Hà Nội hôm nay với mọi người …

Sau những câu chuyện “mất nguồn phóng xạ”, rồi “gạch men phóng xạ” người dân thời văn minh bắt đầu để ý đến một dạng môi trường  mới: phóng xạ.

Tuy vậy, hình như vẫn còn đây đó, nơi này thì hờ hững xem đó là chuyện đâu đâu, chỗ khác lại quá nhấn mạnh nguy cơ ô nhiễm của loại môi trường này.

Phóng xạ : sao lại hững hờ !

Phóng xạ có ở mọi nơi. Điều này tưởng đã là điều hiển nhiên, nhưng vẫn có người còn ngạc nhiên. Ngay trên một tờ báo phổ thông về khoa học, có người viết rằng: không có nơi nào ở nước ta, “ngoài hai vùng là Lào Cai và Lai Châu có chứa chất phóng xạ”!. Và nếu có, chỉ (xuất hiện) “ở nơi có chiến tranh, có vũ khí phóng xạ (!)”. Hoặc còn giải thích thêm: “các chất phóng xạ (nếu) có trong gạch, (thì) sau khi nung sẽ chuyển từ pha rắn sang pha lỏng, rất khó xảy ra phóng xạ (!)”.

Thực ra, con người bao đời nay, dù ở bất cứ nơi nào trên trái đất đều đang sống chung với chất phóng xạ, thường xuyên bị tác động bởi các tia phóng xạ (thường gọi là bức xạ). Nói cách khác, con người đang sống chung giữa môi trường phóng xạ hay môi trường bức xạ.

Do có hai loại phóng xạ, bức xạ cũng được phân chia ra: bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo.

Bức xạ tự nhiên gồm các tia bức xạ bay tới từ mặt trời hay vũ trụ (tia vũ trụ) và các bức xạ phát ra từ các đồng vị phóng xạ có trong đất đá, cây cỏ, thức ăn, nước uống, không khí…

Bức xạ nhân tạo lại phát ra bởi các đồng vị phóng xạ được sản xuất bởi con người. Nguồn phóng xạ Eu thất thoát hai tháng trước là một loại bức xạ nhân tạo sản xuất ở Lò phản ứng hạt nhân Đà lạt. Bức xạ nhân tạo cũng có thể phát ra từ các thiết bị hạt nhân dùng trong y tế hay trong các ngành kỹ thuật, như máy chụp X quang, chụp CT, máy kiểm tra chất lượng sản phẩm và công trình v.v …

Đều cùng bản chất vật lý như nhau, nhưng mức độ đóng góp vào môi trường phóng xạ chung của hai loại bức xạ khác xa nhau. Nhiều công trình nghiên cứu đã xác định rằng: Trên phạm vi toàn cầu, sự đóng góp của các bức xạ tự nhiên là lớn nhất, chiếm đến khoảng 85%. Trong đó, từ đất đá chiếm 18%, từ khí Radon – 42%, từ thức ăn và nước uống – 11% và tia vũ trụ – 14%.

Bức xạ nhân tạo chiếm phần nhỏ hơn, khoảng 15%. Trong đó các hoạt động y tế như khám chữa bệnh (kiểm tra X quang, chữa răng….) chiếm 14,2 %, bụi phóng xạ từ các vụ thử bom nguyên tử trên mặt đất trước đây đóng góp 0,71 % và hoạt động của các nhà máy điện nguyên tử chỉ tham gia phần rất bé nhỏ – 0,0355 %.

Ở nước ta, đã có nhiều công trình điều tra phông phóng xạ tự nhiên trên nhiều vùng lãnh thổ khác nhau. Còn có cả dự án khảo sát phóng xạ nhân tạo.

Các số liệu về phóng xạ tự nhiên trên nhiều vùng, chủ yếu ở Miền Bắc, được thu thập từ 50 năm trước, bởi các đơn vị khảo sát thăm dò khoáng sản thuộc ngành Địa chất. Những chuyến bay khảo sát địa vật lý trên nhiều địa phương mang theo máy tự ghi phóng xạ gamma. Tiếp theo là các đơn vị địa vật lý khảo sát trên bộ ở một số vùng lãnh thổ. Họ đã xây dựng một bản đồ trường phóng xạ tự nhiên thô với tỉ lệ 1:500.000.

Các thầy trò của một số trường đại học, đặc biệt các nhóm nghiên cứu thuộc các viện trong ngành năng lượng nguyên tử VN, trong vài thập niên gần đây, đã mở rộng và nâng cấp công việc khảo sát.

Về phóng xạ nhân tạo, ngoài sự phát hiện, năm 1986, bụi phóng xạ nhân tạo trong khí quyển bay đến từ vụ nổ lò phản ứng của nhà máy điện nguyên tử Chernobyl, gần đây lại điều tra thu thập được một bộ số liệu về sự phân bố trên toàn lãnh thổ nước ta, của các chất phóng xạ nhân tạo, chủ yếu là Cs-137, phát tán từ vụ nổ Chernobyl, và đặc biệt từ các vụ thử vũ khí nguyên tử ồ ạt trên mặt đất giữa những năm 50-60 của thế kỷ trước.

Với các kết quả thu được, có thể thấy ở nước ta, cũng như trên toàn thế giới, ở đâu cũng có phóng xạ, nhân tạo và tự nhiên. Hơn nữa, các số liệu khảo sát cho biết khái quát hình ảnh sự phân bố phóng xạ trên toàn lãnh thổ nước ta.

Ngoài ra, đã phát hiện những vùng hoạt độ phóng xạ cao như các vùng mỏ Urani, Thori và đất hiếm (Tây Bắc), mỏ graphit (vùng Quảng Nam) hay mỏ sa khoáng (dọc bờ biển Trung bộ).

Chính ở các địa phương này, sự quan tâm theo dõi tình hình sức khoẻ của dân cư nên được đặt ra. Lại càng phải kiểm tra chặt chẽ và áp dụng các quy tắc và biện pháp phòng chống hữu hiệu đối với công nhân làm việc trong môi trường phóng xạ cao, đặc biệt ở các công đoạn khai thác chế biến khoáng sản.

Cũng nên nhấn mạnh rằng, dù thành phần bức xạ nhân tạo trong môi trường nói chung rất bé, nhưng nguy cơ tiềm ẩn tác hại lại rất cao đối với một số nhóm người và một số địa điểm sử dụng chất phóng xạ và thiết bị hạt nhân. Đáng lưu ý là trường hợp hàng ngàn nguồn phóng xạ kín hở đang nằm rải rác khắp nơi, hàng ngàn máy chiếu chụp tia X đang có mặt từ bắc đến nam, ở thành thị và nông thôn, nhưng không phải tất cả nằm trong tầm kiểm soát của các cơ quan quản lý.

Sự thực là vậy, sao có thể hững hờ như chuyện đâu đâu xa xôi được. Đã đến lúc sự không hiểu biết, sự thờ ơ hay coi thường đối với điều kiện sống và làm việc với bức xạ của bản thân mỗi người và sự lỏng lẻo trong quản lý của một số cơ quan hữu quan là điều không xem là bình thường trong một đời sống văn minh, trong một đất nước có pháp luật.

Phóng xạ : đừng quá lo lắng

So sánh phông phóng xạ một số nước công nghiệp phát triển

Bây giờ lại đề cập đến một góc khác với phóng xạ. Cũng trong thời gian gần đây, phát biểu với báo chí, có chuyên gia đã đề cập đến chuyện di dời dân khỏi những vùng “không an toàn”, nơi mà số liệu đo phóng xạ dã ngoại cho thấy cao hơn bình thường. Cụ thể là: “Những điểm lân cận (vùng dân cư) có độ tích tụ năng lượng bức xạ trong một năm là 2 – 4 mSv, trong khi tiêu chuẩn môi trường cho phép chỉ là 1 mSv (!)”.

Trước hết, có lẽ nên biết sơ qua, rằng mSv là đơn vị đo liều hiệu dụng, một đại lượng nói lên mức độ tác động của mọi loại bức xạ lên tế bào trong cơ thể con người. Độ lớn của phông phóng xạ môi trường được mô tả qua liều hiệu dụng trung bình trong một năm mà mỗi người nhận được, và đơn vị đo của nó là mili-silvert/năm (hay viết tắt mSv/n).

Trên thế giới,  tổ chức quốc tế UNSCEAR đã tập hợp số liệu từ nhiều nước và nhiều vùng khác nhau, với khoảng 23 nước, chiếm một nửa số dân trên hành tinh, và đưa ra con số về phông phóng xạ trung bình toàn cầu là 2,4 mSv/năm. Theo đó, mỗi người, trong một năm, nhận một liều hiệu dụng từ các loại bức xạ tự nhiên khoảng 2,4 mSv/năm. Ở đây, liều chiếu ngoài khoảng 1,1 mSv/năm (45%) và liều chiếu trong khoảng 1,3 mSv/năm (55%).

Nhiều nước trên thế giới có phông phóng xạ cao hơn mức trung bình nói trên. Chẳng hạn, trong các nước Âu và Úc châu, môi trường phóng xạ trong lành nhất là hai nước Anh (UK) và Úc (Australia) với phông phóng xạ (hay liều hiệu dụng trung bình) khoảng 1,6 mSv/năm. Nhưng, ở Phần lan (Finland) lại có phông phóng xạ rất cao; gần 8 mSv/năm, kế đến là Pháp (France) và Tây ban nha (Spain) với gần 5 mSv/năm.

Thế nhưng, có những vùng, dân chúng sống trong một môi trường bức xạ tự nhiên rất cao, như ở Ramsar (Iran), Kerala (Ấn độ), Guarpapi (Braxin) và Yangjang (Trung Quốc). Một số ngôi nhà ở Ramsar người dân nhận liều bức xạ vào cỡ 132 mSv/năm, cao hơn mức trung bình thế giới khoảng 50 – 70 lần.

Ở nước ta, một số số liệu đo trên các vùng dân cư ở thành phố, thị xã, ven đường quốc lộ, đồng bằng và trung du đều chứng tỏ môi trường (hay còn gọi là phông) phóng xạ tự nhiên nằm trong khoảng 2 – 2,5 mSv/n, nói chung không vượt quá phông trung bình của thế giới.

Còn ở những vùng mỏ phóng xạ và đất hiếm (Tây Bắc), graphit (vùng Quảng Nam) hay sa khoáng (dọc bờ biển Trung bộ) …, hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong đất đá cao hơn, và phông phóng xạ cũng cao hơn mức trung bình khoảng 1,5 – 2 lần. Có những khu vực, giữa thân các mỏ quặng, phông phóng xạ cao hơn nhiều lần, liều hiệu dụng nằm trong khoảng 10 – 30 mSv/n.

Tuy vậy, như trên đã dẫn, việc gọi một số vùng dân cư ở nước ta có phông phóng xạ nằm trong khoảng 2 – 4 mSv là những “vùng không an toàn” hoặc khuyến cáo di dời dân có lẽ chưa thật thoả đáng, hay quá lo xa, nếu so sánh với những vùng dân cư với phông phóng xạ ở nhiều nước trên dưới 5 mSv/, thậm chí cao gấp hàng chục.

Ngoài ra, ở đây, có sự nhầm lẫn, mỗi khi thấy phông tự nhiên ở đâu đó lớn hơn giá trị giới hạn liều (1 mSv/n) đã vội kết luận là vi phạm giới hạn an toàn về phóng xạ. Nên hiểu rằng, giới hạn liều 1 mSv/n, theo khuyến cáo của ICRP hay theo tiêu chuẩn TCVN 6866/2001 của Việt Nam, như sau: ngoài liều phóng xạ gây ra bởi môi trường tự nhiên, trong 1 năm, mỗi người không nên nhận thêm một liều bổ sung quá 1mSv/năm, lấy trung bình trong 5 năm liên tục.

Hiện nay, trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, không có giới hạn liều cho phông bức xạ tự nhiên. Liều hiệu dụng trung bình trong vòng một vài chục mSv/n vẫn được xem là liều thấp và những ảnh hưởng của liều này đến sức khoẻ con người vẫn còn tiếp tục nghiên cứu và chưa có lời đáp.

Để dễ hình dung điều này, sau đây sẽ giới thiệu về ảnh hưởng lên con người đối với các liều chiếu khác nhau (chiếu trong một thời gian ngắn):

–         Mức   200 mSv : Không có biểu hiện bệnh lý gì

–         Mức   500 mSv : giảm cầu lymp trong máu

–         Mức  3000 mSv : làm rụng tóc

–         Mức  5000 mSv : tỷ lệ tử vong là 50%

–         Mức 10000 mSv : tỷ lệ tử vong gần 100%.

Qua đó, ta thấy giá trị liều vài ba mili-Silvert là rất nhỏ so với những liều có khả năng gây ra những tác hại có thể phát hiện qua lâm sàng ở trên. Vì vậy, sự hiểu biết chưa đầy đủ và chính xác mức độ tác hại của bức xạ với sức khoẻ; dẫn đến sự nhấn mạnh đến nguy cơ phóng xạ quá mức cần thiết, làm tăng mối lo ngại trong một bộ phận dân chúng, cũng là một xu hướng không đúng. Về điều này, cơ quan truyền thông có vai trò rất quan trọng.

Tuy vậy, cũng nên hiểu thêm rằng ảnh hưởng của bức xạ liều thấp mang tính thống kê, trong đó sác suất gây tác hại tăng lên theo liều bị chiếu. Vì thế, không bao giờ xa rời thông điệp đúng đắn, nổi tiếng của nguyên lý ALARA (The dose should be As Low As Reasonably Achievable): liều bức xạ trong môi trường càng thấp bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu, trong sự cân nhắc các lợi ích kinh tế xã hội khác.

Tóm lại, đã chấp nhận sống chung trong môi trường có phóng xạ, cả hai thái cực – quá hững hờ hay quá lo lắng – đều nên tránh.

*Hoàng Hà