Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân: Những vấn đề cấp thiết (Kỳ 3)

Tại sao Việt Nam cần điện hạt nhân?
Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân: Những vấn đề cấp thiết (Kỳ 1)
Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân: Những vấn đề cấp thiết (Kỳ 2)

TS. NGUYỄN HÀO QUANG, TS. NGUYỄN TRỌNG NGỌ, ThS. CAO HỒNG LAN
Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam - VINATOM

Biển là hệ sinh thái chịu ảnh hưởng không những từ những hoạt động kinh tế, xã hội tại địa phương mà còn chịu sự chi phối của những yếu tố xuyên quốc gia. Để phát triển kinh tế biển bền vững, nhiều quốc gia cũng như các tổ chức quốc tế đang đặt ra những yêu cầu cấp bách và cụ thể về quản lý và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường biển.

Một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu là thực hiện khảo sát đánh giá và theo dõi định kỳ các loại ô nhiễm biển với mục đích xác định hiện trạng và xu thế diễn biến chất lượng môi trường biển, nguyên nhân và mức độ ô nhiễm, kịp thời phát hiện các sự cố môi trường, nhằm giúp các nhà quản lý tìm ra các biện pháp hạn chế và ngăn ngừa ô nhiễm, bảo vệ và phát triển bền vững môi trường biển.

Việt Nam có bờ biển dài 3260 km và đặc khu kinh tế biển rộng gần 1,5 triệu km2, là một quốc gia có lãnh hải lớn trong khu vực Đông Nam Á. Cũng như các nước khác trong khu vực, Việt Nam giàu về nguồn lợi biển và ven biển, trong đó có cá, tôm, rừng ngập mặn, dầu khí và tài nguyên khoáng sản.

 Thống kê cho thấy, có gần 20% dân số Việt Nam sống dọc theo bờ biển và sống nhờ vào biển.

Các tỉnh miền Trung là khu vực sản xuất nhiều thủy hải sản xuất khẩu có nhu cầu chiếu xạ hàng năm nhằm đảm bảo tiêu chuẩn vi sinh thỏa mãn yêu cầu của các nước nhập khẩu. Sản lượng khai thác và nuôi trồng thủy hải sản của 9 tỉnh miền Trung là trên 2 triệu tấn so với 6,5 triệu tấn của cả nước (năm 2015). Khu vực miền Trung có trên 160 cơ sở chế biến thủy hải sản, chủ yếu phục vụ xuất khẩu.

 Các thị trường trên thế giới hiện nay đều yêu cầu tiêu chuẩn vi sinh rất cao đối với các mặt hàng thủy hải sản, đặc biệt là các thị trường Mỹ, châu Âu và Nhật Bản. Trong số các mặt hàng thủy hải sản xuất khẩu, các mặt hàng có thể phải chiếu xạ, hoặc cần chiếu xạ là: tôm, mực, bạch tuộc, đùi ếch, sò, cua, vv...

Bên cạnh đó, các tỉnh miền Trung cũng là khu vực phát triền nhiều ngành công nghiệp phụ trợ trong đó có các ngành sản xuất nội thất ô tô, vật liệu polymer, vv... rất cần công nghệ chiếu xạ nhằm gia tăng chất lượng của các sản phẩm.

Với chủ trương phát triển ngành năng lượng nguyên tử đáp ứng tình hình thực tiễn, ngày 05 tháng 3 năm 2012, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 265/QĐ-TTg về việc phê duyệt Đề án “Tăng cường năng lực nghiên cứu - triển khai và hỗ trợ kỹ thuật phục vụ phát triển ứng dụng năng lượng nguyên tử và bảo đảm an toàn, an ninh”, trong đó nêu rõ: “Xây dựng và phát triển Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam đạt trình độ tiên tiến trong khu vực” và xác định xây dựng 4 viện ứng dụng bức xạ theo khu vực địa lý (Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng và Đà Lạt) phục vụ yêu cầu triển khai thực hiện các quy hoạch chi tiết phát triển ứng dụng bức xạ trong các ngành kinh tế - xã hội theo các vùng miền trong cả nước.

Theo Đề án, cần tiếp tục phát triển các viện ứng dụng bức xạ đã có tại Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Lạt; thành lập mới Viện Ứng dụng bức xạ tại Đà Nẵng, nhằm mở rộng các ứng dụng kỹ thuật hạt nhân góp phần vào sự phát triển kinh tế và khoa học kỹ thuật tại các tỉnh khu vực miền Trung.

Quan sát thực tiễn tại các phòng thí nghiệm môi trường của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) tại Monaco có thể thấy điển hình là Phòng thí nghiệm Đo lường phóng xạ bao gồm cả phòng đo mức phóng xạ thấp ngầm dưới mặt đất và trạm quan trắc không khí, Phòng thí nghiệm Sinh thái phóng xạ và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu môi trường biển.

Phòng thí nghiệm Đo lường phóng xạ (RML), được IAEA dành cho nghiên cứu biển bằng việc sử dụng các đồng vị phóng xạ đóng vai trò các chất đánh dấu môi trường. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo được sử dụng để nghiên cứu các chu trình trong đại dương, sự di chuyển của chất ô nhiễm trong hệ sinh thái biển đới bờ, quá trình lắng đọng trầm tích và chất thải vào biển từ nước ngầm.

RML phát triển và áp dụng phương pháp phân tích phóng xạ mới để phát hiện ở mức vết của các đồng vị phóng xạ, RML cũng sử dụng công nghệ tiên tiến như máy gia tốc vòng cỡ lớn để nghiên cứu các vi hạt và khối phổ kế gia tốc để xác định nồng độ cực nhỏ của các nhân phóng xạ sống dài trong biển.

Phòng thí nghiệm cũng hỗ trợ cho các nước thành viên của IAEA phát triển các chương trình quan trắc phóng xạ trong các hệ sinh thái biển thông qua hợp tác khoa học và kỹ thuật. Dữ liệu phóng xạ môi trường biển trên toàn thế giới cũng được lưu trữ tại đây dưới dạng web mở để mọi người có thể truy cập.

Tại đây, kỹ thuật đồng vị cũng được sử dụng để nghiên cứu về biến đổi khí hậu và lịch sử khí hậu trên thế giới.

Phòng thí nghiệm Sinh thái phóng xạ (REL) tập trung nghiên cứu chất gây ô nhiễm hải sản và sử dụng các đồng vị đánh dấu để nghiên cứu động lực sinh học của chúng trong các mô ăn được cũng như con đường xâm nhập vào cơ thể người qua việc tiêu thụ hải sản.

 Một lĩnh vực nghiên cứu thực nghiệm khác liên quan tới đánh giá tác động của axit hóa đại dương lên sự tích lũy sinh học của các đồng vị phóng xạ và kim loại trong các giai đoạn sống khác nhau của động vật thân mềm và cá. Phòng thí nghiệm cũng tham gia vào các nghiên cứu dài hạn của chu trình cac-bon trong các đại dương, và các quá trình điều tiết giải phóng cac-bon phục vụ nghiên cứu biến đổi khí hậu.

Phòng thí nghiệm Nghiên cứu môi trường biển (MESL) được dành để nghiên cứu các chất nhiễm bẩn phi hạt nhân và chất chỉ thị lipid sinh học. Khả năng phân tích của MESL bao gồm phân tích đồng vị và phân tích các vết nguyên tố, thuốc trừ sâu, các hợp chất clo hóa của biphenyl (PCBs), dầu mỏ, các hydrocarbon vòng thơm (PAHs), vv…

 MESL đóng vai trò như một trung tâm hỗ trợ phân tích cho cơ sở dữ liệu MEDPOL, cung cấp chuyên gia tư vấn về chương trình quan trắc môi trường biển theo các khía cạnh thiết kế, lấy mẫu và phân tích các chất nhiễm bẩn bởi các kỹ thuật hạt nhân và liên quan; thực hiện các chương trình quan trắc biển trên cơ sở hợp tác với các phòng thí nghiệm vùng, cung cấp huấn luyện về các kỹ thuật phân tích và đóng vai trò cốt lõi của chương trình đảm bảo chất lượng cho việc xác định các chất nhiễm bẩn phi hạt nhân trong môi trường biển.

Phòng thí nghiệm cũng có một chương trình nghiên cứu bao gồm phát triển kỹ thuật phân tích, nghiên cứu trên các đối tượng môi trường cụ thể, nghiên cứu chu trình sinh địa hóa của thủy ngân và biến đổi khí hậu dựa trên sự giải thích tỷ số đồng vị carbon-13: cacbon-12 theo chất chỉ thị lipid sinh học.

Ngoài ra, các phòng thí nghiệm này còn có liên kết phân tích, thí nghiệm, nghiên cứu với nhiều phòng thí nghiệm nổi tiếng khác trên thế giới. Đây cũng là nơi tổ chức các cuộc họp quốc tế, xuất bản ấn phẩm khoa học, đào tạo sinh viên và các nhà khoa học của các nước.

Trong thời gian tới, Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam sẽ hoàn thiện kế hoạch phát triển Viện Ứng dụng bức xạ Đà Nẵng. Trong đó, các nhiệm vụ chính được đưa vào kế hoạch bao gồm:

Một là: Xây dựng và đưa vào hoạt động cơ sở chiếu xạ công nghiệp sử dụng nguồn Co-60 phục vụ các nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ bức xạ như chiếu xạ bảo quản thực phẩm, khử trùng vật dụng y tế; chiếu xạ kiểm dịch; chiếu xạ khâu mạch hoặc cắt mạch nhằm biến tính các polymer để tạo ra các sản phẩm mới có các đặc trưng cơ, hóa và lý phù hợp với các ứng dụng trong cuộc sống như cáp điện, vật liệu co nhiệt, vật liệu xốp, các chất kích thích và bảo vệ thực vật, gel sử dụng trong y tế và nông nghiệp, vv... Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano, composite; nghiên cứu xử lý chất thải dạng khí, lỏng và rắn để bảo vệ môi trường.

Hai là: Xây dựng và đưa vào hoạt động Trạm vùng quan trắc phóng xạ môi trường kể cả trên đất liền và biển nhằm tăng cường năng lực quan trắc bảo vệ môi trường.

Ba là: Xây dựng và đưa vào hoạt động phòng thí nghiệm “Ứng dụng các kỹ thuật hạt nhân và liên quan để nghiên cứu, đánh giá các quá trình môi trường biển” thực hiện khảo sát đánh giá và theo dõi định kỳ các loại ô nhiễm biển với mục đích xác định hiện trạng và xu thế diễn biến chất lượng môi trường biển, nguyên nhân và mức độ ô nhiễm, kịp thời phát hiện các sự cố môi trường nhằm giúp các nhà quản lý tìm ra các biện pháp hạn chế và ngăn ngừa ô nhiễm, bảo vệ và phát triển bền vững môi trường biển.

Để thực hiện kế hoạch, ngoài yếu tố không thể thiếu là sự ủng hộ của các cấp quản lý còn phải khai thác các kênh hợp tác quốc tế như với Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (thông qua các dự án hợp tác kỹ thuật) và một số nước tiên tiến khác.

Việc triển khai thành công Kế hoạch phát triển Viện Ứng dụng bức xạ Đà Nẵng sẽ mang lại cơ hội phát triển ứng dụng bức xạ và đồng vị phóng xạ phục vụ kinh tế - xã hội tại khu vực miền Trung và tăng cường năng lực quan trắc bảo vệ môi trường biển bền vững trong tương lai.

(Kỳ tới: Khuyến cáo việc đầu tư mới máy chiếu xạ công nghiệp Việt Nam)