Buzz
Các nguyên tố phóng xạ có thể gây ra những hiệu ứng không bình thường đối với cơ thể, nhưng Uranium ở dạng làm giàu hạt nhân là trường hợp ngoại lệ.
Bánh kim loại trong hình là một hợp kim của uranium, zirconium, molypden và các kim loại khác. Uranium là chất phóng xạ được sử dụng để sản xuất nhiên liệu hạt nhân. Dù người ta nghĩ rằng cần phải mặc đồ bảo hộ để tiếp xúc với chất phóng xạ nhưng các chuyên gia hiểu biết về kim loại này có thể tiếp xúc trực tiếp mà không cần đeo găng tay hay thiết bị bảo hộ, nhưng sau khi tiếp xúc họ phải rửa tay sạch sẽ.
Khác với bom hóa học, năng lượng phát ra từ bom hạt nhân đến từ hai loại phản ứng hạt nhân là phản ứng tổng hợp hạt nhân và phản ứng phân hạch hạt nhân. Lấy bom nguyên tử làm ví dụ, vật liệu hạt nhân trong thân bom là uranium được làm giàu với độ tinh khiết trên 90%, có thể giải phóng năng lượng khổng lồ thông qua phân hạch chuỗi của uranium.
Sức mạnh của vũ khí hạt nhân thật sự đáng sợ, sau khi nổ, chúng có thể phát ra bức xạ hạt nhân cực mạnh, những bức xạ này được giải phóng sau quá trình phân hạch của một lượng lớn hạt nhân uranium.
Khi nói về bức xạ, nhiều người cảm thấy lo sợ, nhưng khi hiểu đúng về bức xạ, bạn sẽ có cái nhìn mới và thay đổi về vấn đề này.
Bức xạ là hiện tượng năng lượng lan tỏa ra ngoài thế giới bằng sóng điện từ hoặc các hạt, có thể phân chia thành bức xạ ion hóa và bức xạ không ion hóa. Thông thường, chỉ bức xạ ion hóa mới có thể gây ra hậu quả lớn hơn trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, bức xạ không ion hóa thì khác. Ánh sáng Mặt Trời là một loại bức xạ điện từ được phát ra từ Mặt Trời. Mọi vật có nhiệt độ cao hơn độ không tuyệt đối (âm 273,15°C) đều có khả năng phát ra tia hồng ngoại ra thế giới bên ngoài, những loại bức xạ điện từ này tồn tại ở mọi nơi và không gây nguy hiểm cho con người.
Trong khi đó, các hạt vi mô có tính chất lưỡng tính sóng-hạt, bức xạ ion hóa là loại bức xạ có bước sóng nhỏ hơn 100 nanomet, và bức xạ hạt nhân thuộc loại bức xạ ion hóa.
Thường thì, bức xạ hạt nhân được giải phóng trong quá trình tổng hợp hạt nhân hoặc phân hạch hạt nhân, và cũng được giải phóng trong quá trình phân rã của các nguyên tố phóng xạ (phân rã là hiện tượng hạt nhân của một nguyên tố không ổn định được biến đổi thành hạt nhân của nguyên tố ổn định bằng cách giải phóng tia hoặc hạt).
Có nhiều loại bức xạ hạt nhân, bao gồm tia alpha (hạt nhân heli), tia beta (electron), tia gamma (photon), neutron, positron, neutrino, v.v. Trong số đó, tia alpha có thể bị chặn bằng một mảnh giấy mỏng và sức xuyên qua rất yếu; tia beta có khả năng xuyên mạnh hơn một chút và có thể bị chặn bằng lá nhôm; một trong những loại tia có sức xuyên mạnh nhất là tia gamma và tia neutron, và cần phải có những tấm chì dày mới có thể chặn nó. Khi một quả bom nguyên tử phát nổ, một lượng lớn tia gamma và tia neutron được giải phóng.
Uranium (U), có số hiệu nguyên tử 92, có nghĩa là có 92 proton trong hạt nhân. Nó tồn tại tự nhiên với 3 đồng vị (đồng vị là những nguyên tố có cùng số proton trong hạt nhân nhưng khác số neutron), cụ thể là uranium 238 và uranium 235 và uranium 234, độ phong phú của chúng trong tự nhiên lần lượt là 99,28%, 0,71% và 0,006%, cả ba đều có tính phóng xạ. Uranium 238 được phát hiện vào năm 1789 bởi Martin Heinrich Kraprot, trong khi uranium 235 được phát hiện vào năm 1935 bởi nhà khoa học Canada Dunstar.
Mặc dù sản lượng uranium 238 rất dồi dào và cũng có thể trải qua quá trình phân hạch, nhưng nó không thể thực hiện các phản ứng dây chuyền một cách tự phát, vì vậy uranium 238 còn được gọi là uranium cạn kiệt. Ngược lại, uranium 235 có thể làm điều đó, tuy nhiên độ phong phú của nó trong tự nhiên rất thấp, và nó thường tồn tại cùng với uranium 238, vì vậy chúng cần được tách ra và tinh chế uranium 235 đến độ tinh khiết hơn 90% trước khi nó có thể được sử dụng để chế tạo bom nguyên tử. Uranium 235 có độ tinh khiết cao có thể thu được bằng phương pháp khuếch tán khí, phương pháp ly tâm khí,... nhưng quá trình này không hề đơn giản, thông thường, sẽ phải cần 200 tấn quặng uranium mới có thể tách được 1 kg uranium 235.
Vật liệu hạt nhân sử dụng trong bom nguyên tử là uranium 235 cấp hạt nhân. Uranium 235 cũng được dùng trong các nhà máy điện tổng hợp hạt nhân, nhưng độ tinh khiết của uranium lúc đó chỉ khoảng 3%, kém xa so với độ tinh khiết của uranium làm giàu cấp hạt nhân.
Các nguyên tố phóng xạ tự phát bức xạ hạt nhân, nhưng khi ba đồng vị tự nhiên của uranium kia phân rã, chúng chỉ phát ra tia alpha, thậm chí không thể xuyên qua da của con người. Lớp da ngoài cùng trên bề mặt cơ thể chúng ta giống như một lớp da chết, như một chiếc áo giáp mỏng mà bức xạ này không thể xuyên qua.
Và chu kỳ phân rã của ba đồng vị đó (chu kỳ phân rã liên quan đến thời gian cần cho một số hạt nhân nhất định để phân rã một nửa) rất dài - khoảng 250.000 năm.
Tóm lại, tiếp xúc trực tiếp với uranium cấp độ hạt nhân bằng tay không trong thời gian ngắn thực sự không gây hại cho cơ thể. Đối với quặng uranium tự nhiên, mức độ bức xạ của nó thậm chí còn thấp hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mặc dù tiếp xúc trực tiếp không gây hại, nhưng nếu uranium đi vào bên trong cơ thể người thì vẫn có hại vì nó vẫn chứa bức xạ và vẫn là một kim loại nặng.
Một khi uranium được đưa vào lò phản ứng, lượng phóng xạ sẽ rất lớn, rất nguy hiểm. Dù có mặc quần áo bảo hộ cũng không được phép tiếp xúc trực tiếp mà phải dùng robot.
Tham khảo: Sina; Zhihu; AP
