Ô NHIỄM PHÓNG XẠ: NGUYÊN NHÂN, ẢNH HƯỞNG VÀ GIẢI PHÁP ĐỐI VỚI BỨC XẠ HẠT NHÂN

Phần 1: Nguyên nhân gây ô nhiễm phóng xạ

     Ô nhiễm phóng xạ xảy ra khi có sự hiện diện hoặc lắng đọng của các chất phóng xạ trong khí quyển hoặc môi trường, chúng xảy ra theo cách ngẫu nhiên và gây ra mối đe dọa đến môi trường do phân rã phóng xạ. Sự phá hủy mà chất phóng xạ tạo ra là do sự phát xạ các ion phóng xạ nguy hiểm như các hạt beta hay alpha, tia gamma hoặc hạt nơ-trôn trong môi trường nơi mà chúng tồn tại.

     Các chất có tính bức xạ – sự không ổn định của các hạt trong hạt nhân của các chất phóng xạ có thể tạo ra ảnh hưởng nghiêm trọng, thâm chí phá hủy thực vật, động vật và cuộc sống con người. Mức độ thiệt hại và độ nguy hiểm đối với môi trường phụ thuộc và nồng độ chất phóng xạ, mức năng lượng do bức xạ phát ra, khoảng cách của chất phóng xạ đối với các vật phơi nhiễm và loại phóng xạ. Dưới đây là giải thích chi tiết về nguyên nhân, ảnh hưởng và giải pháp đối với ô nhiễm phóng xạ.

Nguyên nhân gây ô nhiễm phóng xạ

1. Tai nạn hạt nhân từ các nhà máy sản xuất hạt nhân

     Trong thế giới hiện đại, nhiều dạng năng lượng đã được khám phá. Một trong số đó là năng lượng hạt nhân, được coi là nguồn năng lượng tiềm năng nhất. Các báo cáo chỉ ra rằng năng lượng hạt nhân có mức nguy hiểm cao là do mức độ bức xạ cao của chúng.

      Do đó, việc sử dụng năng lượng hạt nhân bị cấm ở nhiều quốc gia, nhưng bằng nhiều cách nghiên cứu xác định mức độ an toàn của năng lượng hạt nhân với môi trường, chúng ta đã đưa ra nhiều giải pháp phòng ngừa thích hợp nhất khi sử dụng chúng. Đối với một vài quốc gia khác, việc xảy ra các tai nạn năng lượng hạt nhân như  nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi (2011), thảm họa Chernobyl (1986), và sự cố Three Mile Island (1979) đã khiến hàng ngàn người thiệt mạng và nhiều người khác bị ảnh hưởng bởi bức xạ khuếch tán.

 

Nhà máy điện Fukushima bị nổ do thảm họa thiên tai kép

Chernobyl trở thành vùng đất chết sau thảm họa

2. Sử dụng năng lượng hạt nhân làm vũ khí hủy diệt hàng loại

     Việc sử dụng tên lửa hạt nhân và boom nguyên tử, một dạng năng lượng hạt nhân trong chiến tranh thế giới thứ hai không chỉ giải thích được nguyên nhân mà còn giải thích bản chất gây hại của ô nhiễm phóng xạ.

     Tác động của ô nhiễm phóng xạ đến từ kết quả chiến tranh thế giới thứ 2  bởi cuộc thảm sát bằng boom nguyên tử ở Hiroshima và Nagasaki (1945) đã được chứng minh cho đến hôm nay, những đứa trẻ sinh ra với các biến chứng như chậm phát triển trí tuệ cũng như các tình trạng tự kỉ và rối loạn khác. Số ca mắc ung thư ở hai trị trấn này cũng nhiều hơn những vùng khác ở Nhật.

3. Sử dụng đồng vị phóng xạ

     Đồng vị phóng xạ được sử dụng để chế tạo các máy dò kim loại, chụp X – quang trong y tế hay được sử dụng trong công nghiệp luyện kim, . . . Các chất đồng vị như uranium có nồng độ bức xạ cao trong chúng. Mặt khác, các đồng vị thông thường như chất phóng xạ chứa carbon dễ dàng tìm thấy trong các đường nước thải y tế, nước thải công nghiệp, . . .

     Nếu hầu hết nước thải từ nguồn không được xử lý trước khi thải ra môi trường thì các đồng vị sẽ kết hợp với các hợp chất và nguyên tố khác có trong nước. Khi thả ra nguồn nước sinh hoạt hoặc thải ra vùng nước dùng cho đánh bắt hoặc nuôi trồng thủy hải sản sẽ gây ô nhiễm và tăng khả năng hấp thụ bức xạ.

Đồng vị phóng xạ được sử dụng trong y học

4. Khai thác

     Khai thác chủ yếu bao gồm việc đào các quặng khoáng sản, sau đó được chia thành các mảnh nhỏ hơn, để dễ dàng quản lý. Ví dụ như Radium và Uranium có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo đều có tính phóng xạ như nhau.

     Do đó, khai thác mỏ làm tăng các quá trình địa chất tự nhiên bằng cách di chuyển các vật liệu này từ bên dưới trái đất lên bề mặt. Các khoáng chất khác cũng có bức xạ là thori, plutonium, radon, kali, carbon và phốt pho.

5. Sự lan tràn của các hóa chất phóng xạ

     Đã có những trường hợp phóng xạ tràn ra đại dương khi tàu va vào nhau hay va vào những dòng sông băng hoặc rạn san hô, điều này vô hình chung đã giải phóng hóa chất vào đường thủy và trong khi quyển. Phần lớn các hóa chất này, bao gồm cả các sản phẩm dầu mỏ đều có thể có một lượng phóng xạ tự nhiên.

Sự cố tràn dầu ngoài khơi Mauritius

6. Thử nghiệm về bức xạ

     Bức xạ có rất nhiều đặc tính thú vị, điều này đã thức đẩy rất nhiều nhà khoa học tiến hành các cuộc thử nghiệm và nghiên cứu về nó. Một trong số đó là khả năng điều trị và chữa khỏi bệnh ung thư.

     Hóa trị, là một sáng kiến y tế chữa bênh ung thư bằng cách sử dụng bức xạ để ngăn chặn sự phát triển của các tế bào ung thư cũng như giữ cho hệ thống miễn dịch được khỏe mạnh. Mặc dù hữu ích như vậy, nhưng các nhà khoa học đã tiếp xúc với bức xạ đều bị phơi nhiễm. Điều đó đã dẫn đến cái chết của nhiều nhà khoa học hoặc những biến chứng khác kéo dài.

     Theo báo cáo của Đại hội đồng Liên Hợp Quốc, việc thử hạt nhân là nguyên nhân chính gây phơi nhiễm phóng xạ của con người.

7. Tia vũ trụ và các nguồn tự nhiên khác

     Tia vũ trụ là các hạt nguyên tử năng lượng cực cao – chủ yếu là proton và hạt nhân nguyên tử kèm theo phát xạ điện từ, do đó gây ra ô nhiễm phóng xạ. Ví dụ như tia gamma, được cho là có mức bức xạ cao nhất sẽ tùy thuộc vào cường độ của chúng hay một số tia khác ở trong vùng không nhìn thấy bằng mắt thường. Số lượng các tia tới trái đất phụ thuộc vào độ cao và vị trí địa lý.

Bức xạ mặt trời

     Có thể có các bức xạ trên mặt đất từ các nguyên tố phóng xạ trong vỏ trái đất. Các nguyên tố phóng xạ này bao gồm Kali 40, radium 224, radon 222, thorium 232, uranium 235, uranium 238 và Carbon 14 xuất hiện trong đá, đất và nước.

     Cũng có thể có các nu-clê-ô-tít không ổn định được chia thành các phần nhỏ hơn và phát ra bức xạ năng lượng có thể xâm nhập vào cơ thể của sinh vật khác thông qua không khí trong quá trình hô hấp.

8. Xử lý và thải bỏ chất thải hạt nhân

    Chất thải phóng xạ gồm hai loại – mức độ cao, mức độ thấp. Chúng chủ yếu đến từ vũ khí quân sự, vật liệu làm sạch từ các nhà máy hạt nhân, các cơ sở quân sự, thải ra từ quá trình xử lý plutonium và các đồng vị phóng xạ khác từ các bệnh viện và phòng thí nghiệm.

    Việc xử lý và tiêu hủy chất thải hạt nhân có thể tạo ra bức xạ từ thấp đến trung bình trong thời gian dài. Tác động của chúng không chỉ khó dự đoán mà còn khó nhận biết vì phóng xạ có thể gây ô nhiễm và lan truyền qua không khí, nước và đất. Mặt khác, việc xác định vị trí của một số chất thải hạt nhân là không hề đơn giản.

Bức tranh về sự lan tràn của nước thải phóng xạ ra ngoài môi trường

     Vấn đề chính của chất thải bức xạ là không thể bị phân hủy hoặc xử lý về mặt hóa học hoặc sinh học. Các lựa chọn duy nhất là được lưu chứa trong các thùng kín có che chắn bằng vật liệu bảo vệ bức xạ (chẳng hạn như Pb) hoặc pha loãng chất thải đó.

     Ngoài ra, chất thải bức xạ có thể lưu trữ ở những vùng xa xôi có ít hoặc không có sự sống. Tuy nhiên, bất kỳ tấm lá chắn tự nhiên hay nhân tạo đều sẽ bị hư hỏng theo thời gian, vì vậy các hoạt động xử lý chất thải bức xạ cần được xác định cẩn thận và áp dụng các biện pháp hạn chế kịp thời.