Buzz
(Tổ Quốc) - Chúng ta đều biết, nguyên tố phóng xạ có thể tạo ra những tác động không bình thường đối với cơ thể. Nhưng Uranium được làm giàu ở mức độ hạt nhân lại là một ngoại lệ.
Bánh kim loại trong hình là hợp kim của uranium, zirconium, molypden và các kim loại khác. Uranium được biết đến là chất phóng xạ và có thể được sử dụng để làm nhiên liệu hạt nhân. Trong quan điểm của nhiều người, để tiếp xúc với chất phóng xạ này, bạn cần phải mặc quần áo bảo hộ và được trang bị những thiết bị tiên tiến để tránh bị tổn thương do phóng xạ. Tuy nhiên, đối với những chuyên gia hiểu biết về kim loại này, họ có thể cầm trực tiếp nó trên tay mà không cần đeo găng tay hoặc thiết bị bảo hộ, nhưng sau khi tiếp xúc, họ cần rửa tay sạch sẽ.
Khác biệt so với bom hóa học, năng lượng nổ của 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 (sự khác biệt giữa phản ứng hạt nhân và phản ứng hóa học là phản ứng hạt nhân xảy ra ở mức độ nguyên tử và có thể biến đổi các loại nguyên tố). Ví dụ về bom nguyên tử, vật liệu hạt nhân chứa trong thân bom là uranium được làm giàu với độ tinh khiết trên 90%, có thể giải phóng năng lượng khổng lồ bằng cách phân hạch chuỗi của uranium.
Sức mạnh của vũ khí hạt nhân là vô cùng đáng sợ, sau khi phát 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 đến bức xạ, nhiều người cảm thấy sợ hãi, nhưng khi hiểu rõ về bức xạ, bạn sẽ có một cái nhìn khác về hiện tượng này.
Bức xạ là hiện tượng năng lượng lan truyền ra thế giới bên ngoài thông qua sóng điện từ hoặc các hạt, có thể chia thành bức xạ ion hóa và bức xạ không ion hóa. Thường thì chỉ có bức xạ ion hóa mới có thể tạo ra tác động lớn hơn trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, bức xạ không ion hóa thì khác. Ánh sáng Mặt Trời là bức xạ điện từ được phát ra bởi Mặt Trời. Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn không tuyệt đối (âm 273,15°C) sẽ có khả năng phát ra tia hồng ngoại ra thế giới bên ngoài, những bức xạ điện từ như vậy tồn tại ở mọi nơi và về cơ bản không gây nguy hiểm cho con người.
Trong khi đó, các hạt vi mô có tính chất sóng-hạt kép, bức xạ ion hóa là loại bức xạ có bước sóng nhỏ hơn 100 nanomet, và bức xạ hạt nhân cũng 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 bức xạ hạt nhân 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 biến thành hạt nhân của một 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 đó, tia alpha có thể bị chặn bằng một mảnh giấy mỏng và khả năng xuyên qua rất yếu; tia beta có thể xuyên qua mạnh hơn một chút và có thể bị chặn bằng lá nhôm; một trong những loại tia có khả năng xuyên qua mạnh nhất là tia gamma và tia neutron, và cần phải có những tấm chì dày mới có thể chặn chúng. Khi một quả bom nguyên tử phát nổ, một lượng lớn tia gamma và tia neutron được giải phóng.
Uranium (U), số nguyên tử 92, 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, uranium 235 và uranium 234, với tỉ lệ xuất hiện trong tự nhiên lần lượt là 99,28%, 0,71% và 0,006%, cả ba đều 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 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 bão hòa. Nhưng uranium 235 thì có thể làm được điều đó, tuy nhiên độ phong phú của nó trong tự nhiên rất thấp, và thường tồn tại cùng với uranium 238, vì vậy chúng cần được tách ra để 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 cần 200 tấn quặng uranium mới có thể tách được 1 kg uranium 235.
Vật liệu hạt nhân được sử dụng trong bom nguyên tử là uranium 235 cấp hạt nhân. Uranium 235 cũng được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, nhưng độ tinh khiết của uranium khi đó chỉ khoảng 3%, kém xa độ tinh khiết của uranium cấp hạt nhân.
Các nguyên tố phóng xạ tự phát bức xạ hạt nhân, nhưng khi ba đồng vị tự nhiên của uranium nói trên 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 là một lớp da chết, giống như một lớp áo giáp mỏng mà bức xạ này không thể xuyên qua.
Và chu kỳ phân rã của ba đồng vị này (thời gian cần một nửa số hạt nhân để phân rã) là rất dài - khoảng 250.000 năm.
Tóm lại, việc tiếp xúc trực tiếp với uranium ở cấp độ hạt nhân bằng tay không trong thời gian ngắn không gây hại cho cơ thể. Với quặng uranium tự nhiên, mức độ bức xạ thậm chí còn thấp hơn. Tuy nhiên, cần nhớ rằng nếu uranium xâm nhập vào cơ thể, nó vẫn có hại vì nó vẫn phát ra bức xạ và là một kim loại nặng.
Khi uranium được đưa vào lò phản ứng, lượng phóng xạ sẽ rất cao và nguy hiểm, kể cả khi mặc quần áo bảo hộ cũng không được chạm vào mà phải sử dụng robot.
Tham khảo: Sina; Zhihu; AP
