Một Đám Mây Phóng Xạ Kỳ Lạ Có Lẽ Đến Từ Nga

Vào ngày 2 tháng 10, 2017, các nhà khoa học từ một phòng thí nghiệm Ý đã đưa ra cảnh báo: Họ đã phát hiện ruthenium-106 phóng xạ trong không khí ở Milan. Không đủ nguy hiểm, nhưng chắc chắn không phải là tự nhiên. Các phòng thí nghiệm khác trong mạng lưới theo dõi hạt nhân châu Âu Ring of Five soon đã xác nhận các quan sát tương tự ở Áo, Na Uy và Cộng hòa Séc. Trong vài ngày, hơn hai chục quốc gia ở châu Âu đã xác nhận phát hiện hợp chất phóng xạ.

Ruthenium là một kim loại chuyển tiếp, tương tự như platinum, được sử dụng trong điện tử, pin mặt trời và một số trang sức. Lần cuối cùng mà ai đó phát hiện ruthenium-106 phóng xạ trong không khí là sau thảm họa Chernobyl. Nó là sản phẩm phụ của fission của uranium-235, một nhiên liệu hạt nhân phổ biến. Việc phát hiện nó là một chỉ báo gần như chắc chắn về một tai nạn hạt nhân.

Viện Bảo vệ Bức Xạ và An Toàn Hạt Nhân Pháp, được biết đến với tên gọi IRSN, nhanh chóng xác định trong một cuộc điều tra rằng đám mây ruthenium đã xuất phát từ dãy núi Ural phía nam, ở Nga, thông qua việc xử lý lại nhiên liệu hạt nhân đã tiêu thụ. Ở khu vực này, chỉ có một nhà máy xử lý hạt nhân: cơ sở Mayak của Nga. Tổng công ty hạt nhân nhà nước Nga, Rosatom, đã phủ nhận trong nhiều tuyên bố rằng bất kỳ sự giải phóng nào của vật liệu hạt nhân như vậy đã xảy ra. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới có vẻ đã xác định một cách rõ ràng Mayak là nguồn gốc của ruthenium-106.

"Lần đầu tiên, tất cả các trạm giám sát châu Âu, họ đang nói một tiếng, và họ đang tổng hợp tất cả dữ liệu lại với nhau," nói Georg Steinhauser của Đại học Hannover ở Đức, một trong những nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu. Nghiên cứu này có 69 tác giả đến từ 50 tổ chức. "Bức tranh bây giờ rõ ràng hơn nhiều."

Một phát hiện mới lạ trong nghiên cứu là tuổi đời trẻ của nhiên liệu gốc. Nhiên liệu đã tiêu thụ, khi ban đầu được lấy từ một lò phản ứng hạt nhân, có độ phóng xạ nguy hiểm. Theo Steinhauser, chính sách ở Pháp là để nhiên liệu đã tiêu thụ ngồi trong bốn năm trước khi cố gắng xử lý lại; ở Nga, chính sách là ba năm. Steinhauser và đội của ông phát hiện rằng nhiên liệu đã tiêu thụ là "đáng kể" trẻ, chỉ từ 1,5 đến 2 năm tuổi.

"Điều này rất, rất không bình thường," Steinhauser nói. "Người Nga, họ rất có kinh nghiệm về cách thức xử lý nhiên liệu. Họ là chuyên gia hàng đầu thế giới trong lĩnh vực họ đang làm. Nhưng khi có điều gì đó xảy ra như vậy, ngay lập tức nó trông giống như họ đã lạc khỏi quy trình thông thường."

Nó cũng là một dấu hiệu. Tuổi trẻ của nhiên liệu "đồng nghĩa với việc có ý định làm điều gì đó đặc biệt" với nó, nói Jean-Christophe Gariel, phó giám đốc chung cho sức khỏe và môi trường tại IRSN. "Và giả thuyết của chúng tôi là ý định đó là để tạo ra một nguồn phóng xạ mạnh của cerium."

Sau khi đám mây ruthenium được phát hiện vào cuối năm 2017, IRSN đưa ra một bản báo cáo trong đó lý giải rằng tai nạn xảy ra khi Mayak cố gắng tạo ra một vật liệu cực kỳ gọn gàng, có độ phóng xạ cao có thể phát ra một lượng lớn neutrinos (hạt cơ bản khó phát hiện) cho một thí nghiệm vật lý tại Ý mang tên SOX. Thí nghiệm yêu cầu một mẫu cerium-144, một kim loại mềm mại và bạc với một số tính chất đặc biệt. Nó có độ phóng xạ đủ lớn để phát ra một lượng lớn neutrinos và có thể nhỏ đủ để thể tích của nó không làm nhiễm bẩn các phép tính. Nhiên liệu hạt nhân trẻ sẽ có hàm lượng cao hơn của cerium-144 phóng xạ, cho phép mẫu nhỏ hơn nhưng vẫn cực kỳ phóng xạ.

Người phát ngôn SOX Marco Pallavicini, một giáo sư tại Đại học Genova, cho biết Hiệp hội Sản xuất Mayak là công ty duy nhất có thể cung cấp mẫu cerium-144 đáp ứng nhu cầu của thí nghiệm.

"Chúng tôi biết rằng nó rất khó khăn," nói Jonathan Gaffiot, một nhà vật lý tham gia thiết kế thí nghiệm. "Nhưng Mayak là một công ty nhà nước với một số mục đích quân sự, nên đó không phải là một công ty mà bạn có thể hỏi họ sẽ làm thế nào hoặc yêu cầu bảo đảm. Điều duy nhất chúng tôi có thể làm là hỏi 'Bạn sẽ làm điều đó không?' và 'Giá là bao nhiêu?'"

Mayak đã ký hợp đồng vào mùa thu năm 2016 để sản xuất cerium-144. Nhưng vào tháng 12 năm 2017, khoảng hai tháng sau khi phát hiện đám mây khói lạ, công ty thông báo cho SOX rằng họ không thể đạt được mức độ phóng xạ yêu cầu. Khi đối diện với khả năng không thể có được một nguồn phù hợp, Pallavicini nói rằng "chúng tôi quyết định từ bỏ." Thí nghiệm SOX đã bị hủy bỏ.

Đối với Mayak, việc sử dụng nhiên liệu có độ phóng xạ bất thường cao sẽ là "nguy hiểm, không cần thiết và rủi ro," theo lời Steinhauser của Đại học Hannover. Các mức độ phóng xạ cao hơn nhiều sẽ ảnh hưởng đến phản ứng hóa học trong quá trình sản xuất, tạo ra hợp chất ruthenium tetroxide cực kỳ dễ bay hơi. Steinhauser tưởng tượng rằng tính chất nổ của ruthenium tetroxide có thể đã góp phần vào tai nạn.

Rosatom đưa ra một giả thuyết khác. Họ đề xuất rằng việc thải ruthenium có thể đã xuất phát từ một vệ tinh bị rơi được nạp bởi ruthenium-106. Bài báo tường thuật loại bỏ rõ ràng giả thuyết này, nói rằng thời hạn bán rã ngắn của ruthenium-106 sẽ làm cho nó trở thành một nguồn năng lượng kém cho một vệ tinh hạt nhân, và một số tổ chức vũ trụ kết luận rằng không có vệ tinh nào biết đến mất tích trong khoảng thời gian quan trọng đối với tai nạn.

Một giả thuyết khác của người Nga là vụ nổ thực sự xảy ra ở Romania, vì nó phát hiện mức độ cao hơn nhiều so với bất kỳ quốc gia nào khác. Bài báo cũng loại bỏ giả thuyết này. Hầu hết các trạm theo dõi hạt nhân châu Âu thay thế bộ lọc không khí hàng tuần; ở Romania, các trạm theo dõi thay thế bộ lọc hàng ngày. Khi các nhà nghiên cứu bù đắp cho sự khác biệt này, họ phát hiện rằng nồng độ ruthenium phát hiện được ở Romania tương đương với các quốc gia châu Âu khác.

Việc lọc hàng ngày tại Romania thực sự khá hữu ích đối với các nhà nghiên cứu. Nó cho phép họ vẽ bản đồ cho làn không khí bị ô nhiễm bởi ruthenium khi nó trải qua đất nước, và kết luận từ hình dạng của nó rằng nguồn gốc của làn sóng đó xa xa hơn Romania.

Nguyên nhân chính xác gây ra sự thải ruthenium vẫn là một câu hỏi mở. Có phải có một vụ nổ không? Hay có một ống đơn giản chỉ làm rò rỉ?

"Người Nga không đưa ra bất kỳ tuyên bố nào giúp cộng đồng hiểu được điều gì đang xảy ra," Steinhauser nói. Cộng đồng hạt nhân học học từ các tai nạn, ông nói, nhưng "điều đó chỉ có thể hoạt động nếu có ít nhất một chút tính minh bạch."

Gariel, của IRSN, nhấn mạnh ý kiến đó. Biết cách và tại sao tai nạn xảy ra "nâng cao an toàn," ông nói, nhưng "ở giai đoạn này, tôi phải nói rằng chúng tôi không chắc chắn 100% về điều gì đã xảy ra, và cho đến khi người Nga nói điều gì đó, chúng tôi sẽ không bao giờ chắc chắn về điều đó."

Vào ngày 29 tháng 9 năm 1957, một vụ nổ hóa học tại cơ sở Mayak gây ra một lượng lớn các chất hóa học phóng xạ vào không khí, trong một sự kiện được biết đến với cái tên thảm họa Kyshtym. Nó vẫn là thảm họa hạt nhân tồi tệ thứ ba trong lịch sử, sau Fukushima và Chernobyl. Nghiên cứu của Steinhauser ước tính ngày tai nạn Mayak năm 2017 là ngày 25 hoặc 26 tháng 9, đặt nó gần như chính xác 60 năm sau ngày Kyshtym.

Chính phủ Nga không công nhận vụ nổ năm 1957 cho đến năm 1989.

Những Câu Chuyện Tuyệt Vời Khác Trên MYTOUR

• 3 năm đau khổ bên trong Google, nơi hạnh phúc nhất trong ngành công nghiệp công nghệ
• Lịch sử kỳ quặc và u ám của 8chan và người sáng lập nó
• 8 cách các nhà sản xuất thuốc nước ngoài lừa dối Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
• Một lỗ hổng mã nguồn Boeing tiết lộ nhược điểm bảo mật sâu trong một chiếc máy bay 787
• Nỗi lo lắng kinh hoàng của ứng dụng chia sẻ vị trí
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để trở nên khỏe mạnh? Hãy kiểm tra các lựa chọn của đội ngũ Gear chúng tôi cho các bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, trang thiết bị chạy bộ (bao gồm giày và tất), và tai nghe tốt nhất.
• 📩 Nhận thêm nhiều thông tin nội bộ hơn với bản tin hàng tuần của chúng tôi Backchannel