Vũ khí nguyên tử, phóng xạ và chống nhiễm xạ

Chiến tranh lạnh đã kết thúc hơn 2 thập kỷ, rất nhiều người trong chúng ta chưa từng sống trong sự ám ảnh về thảm họa chiến tranh hạt nhân. Tuy nhiên, quan điểm chính trị toàn cầu vẫn còn khá xa để trở nên đồng nhất và bản chất của con người chẳng có gì thay đổi trong vòng hơn 20 năm qua “Âm thanh dai dẳng nhất trong lịch sử loài người là tiếng trống trận rền rĩ” (Arthur Koestler), vũ khí nguyên tử vẫn tồn tại và việc sử dụng chúng luôn là hiểm họa hiện hữu.

Khả năng xảy ra chiến tranh hạt nhân vẫn chỉ là phỏng đoán, nhưng nên biết rằng, những vũ khí hạt nhân hiện đại có sức hủy diệt gấp hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần so với 2 quả bom nguyên tử dội xuống Nhật Bản trong Thế Chiến thứ II. Chúng ta không thể biết được hậu quả sẽ khủng khiếp đến thế nào nếu hàng nghìn đầu đạn với sức công phá như vậy cùng lúc trút xuống trái đất.

Bài viết sau đây hoàn toàn không mang màu sắc chính trị, không cổ súy cho bất kỳ một học thuyết, tư tưởng hay tôn giáo nào, đơn thuần chỉ nhằm giới thiệu đôi nét về vũ khí nguyên tử và một số kiến thức cở bản về phóng xạ cũng như cách phòng chống nhiễm xạ

1. Tìm hiểu về các loại vũ khí nguyên tử

A-Bomb và H-Bomb

A-Bomb và H-Bomb

Bom nguyên tử (A-Bomb) là loại vũ khí nguyên tử cơ bản nhất và thường được kết hợp với các lớp vũ khí khác. Sức công phá của loại bom này là kết quả của năng lượng trong quá trình phân hạch hạt nhân nặng (plutonium và uranium) với nơtron. Uranium và plutonium khi tách nguyên tử sẽ giải phóng năng lượng và thêm nhiều nơtron, kết quả là một phản ứng dây chuyền và phản ứng đó gia tăng theo tốc độ của hàm mũ tạo ra khối năng lượng khổng lồ. Bom nguyên tử là loại vũ khí nguyên tử duy nhất được sử dụng trong chiến tranh tính cho tới thời điểm hiện tại. 2 quả bom nguyên tử với tên gọi “Litter Boy” và “Fat Man” đã gây ra thảm họa cho thành phố Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản vào thời điểm tháng 8 năm 1945 trước khi Thế chiến thứ II kết thúc. Ngày nay, việc các nhóm khủng bố có khả năng sở hữu bom nguyên tử để thực hiện các cuộc tấn công là một vấn đề nhức nhối đối với an ninh toàn cầu.

Bom khinh khí (H-Bomb), hay còn gọi là bom hydro, bom H, là loại vũ khí sử dụng năng lượng từ quá trình nhiệt hạch (tổng hợp hạt nhân). Với loại vũ khí này, bức xạ nhiệt từ phân rã hạt nhân được dùng để nén và đốt nóng ngòi nổ chứa deuterium và tritium (đồng vị phóng xạ của Hydro có khối lượng gấp ba Hydro thường) nhằm tạo ra phản ứng nhiệt hạch với năng lượng giải thoát vô cùng lớn. Vì đặc tính sử dụng nguồn nhiệt cao để kích ngòi nổ nên nên bom khinh khí còn được gọi là bom nhiệt hạch, và sức công phá của loại vũ khí này lớn hơn hàng trăm tới hàng ngàn lần so với loại bom nguyên tử nêu trên.  Vũ khí chiến lược của Nga và Mỹ chính là các loại vũ khí hủy diệt khủng khiếp này.

2. Vụ nổ hạt nhân

Vụ nổ hạt nhân

Vụ nổ hạt nhân

Vụ nổ hạt nhân sẽ sản sinh một quầng sáng cực mạnh mang hình cây nấm và có thể được quan sát thấy trong phạm vi hàng chục cây số kể từ vùng số 0 – tâm chấn của vụ nổ. Tuy nhiên, nếu quan sát trực tiếp bằng mắt thường, “cây nấm” có thể gây hỏng mắt ngay lập tức. Tại tâm chấn và các vùng phụ cận tâm chấn, không sinh vật nào có thể sống sót với năng lượng có sức công phá tương đương với hàng triệu tấn thuốc nổ TNT (megaton). Với khoảng cách vài dặm kể từ tâm chấn, làn hơi nóng từ vụ nổ chỉ mất khoảng 10 – 15 giây và chuyển động của áp suất không khí chỉ mất khoảng 20 – 30 giấy để tràn tới hủy diệt. Với khoảng cách khoảng 8 cây số (5 dặm), luồng nhiệt của vụ nổ vẫn có khả năng gây bỏng cấp độ 3 và thậm chí với khoảng cách 32 cây số (20 dặm) luồng nhiệt này vẫn có thể gây bỏng da. Tốc độ chuyển động của ấp suất không khí gây ra bởi vụ nổ có thể lên tới 960 kms/giờ (600 mph) và với tốc độ này, áp suất không khí có khả năng san bằng mọi thứ trên đường đi của mình.

Sức công phá của vụ nổ nguyên tử phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích cỡ vũ khí, độ cao của vụ nổ và thậm chí cả điều kiện thời tiết tại thời điểm xảy ra vụ nổ.

3. TÌm hiểu về các tia phóng xạ (bức xạ hạt nhân)

Gama ray

Một vụ nổ hạt nhân diễn ra trong 2 giai đoạn với đặc điểm phóng xạ như sau:

Giai đoạn 1: phóng xạ khởi đầu (phóng xạ tức thời) diễn ra ngay tạ thời điểm xảy vụ nổ. Phóng xạ thuộc giai đoạn này suy giảm nhanh và quãng đường đi được trong không khí ngắn.

Giai đoạn 2: phóng xạ dư hay còn được gọi tên là “bụi phóng xạ”. Vụ nổ hạt nhân gống như một quả cầu lửa khổng lồ bùng phát trên mặt đất sẽ kéo theo một khối lượng lớn bụi phóng xạ. Tro bụi và mảnh vỡ bắn tung vào khí quyển và theo những cơn mưa trút ngược trở lại mặt đất những phóng xạ chết người. Những cơn mưa bụi phóng xạ như vậy được gọi tên là “mưa đen – black rain” có thể có nhiệt độ rất cao do các loại tro bụi đang cháy và khi tiếp xúc sẽ gây ra hiện tượng nhiễm xạ cực kỳ nguy hiểm đối với con người.

Tia phóng xạ được chia thành 3 loại:

Tia alpha: Là tia phóng xạ yếu nhất và chỉ đi được một quãng đường một vài inch trong không khí trước khi bị khí quyển hấp thụ. Tia alpha không nguy hiểm nếu chỉ tác động bên ngoài nhưng nếu bị hấp thụ qua đường khí quản hay thực quản, tia alpha có thể gây chết người. Những bộ quần áo thông thường có thể chống lại sự phơi nhiễm tia alpha.

Tia Beta: Tia beta có khả năng xuyên phá nhanh và mạnh hơn tia alpha. Tia beta có khả năng đi được một quãng đường là 10 met trước khi bị khí quyển hấp thụ. Sự phơi nhiễm tia beta có thể không gây chết người nhưng nếu thời gian phơi nhiễm quá dài, tia beta sẽ gây ra phản ứng “cháy beta” đau đớn giống như bị cháy nắng và gây tổn hại nghiêm trọng tới thị giác. Cũng giống như tia alpha, nếu bị hấp thụ qua đường khí quản hay thực quản, tia beta sẽ gây nhiễm xạ chết người. Những bộ quần áo tương đối dày có thể chống lại sự phơi nhiễm tia beta cũng như hiện tượng “cháy beta”

Tia gamma: Đây là tia phóng xạ mạnh nhất và nguy hiểm nhất. Tia gamma có thể đi được quãng đường lên tới 1 dặm trong không khí và có khả năng xuyên phá các lớp bảo vệ để làm tổn thương trầm trọng các cơ quan nội tạng.

4. Trú ẩn chống phơi nhiễm phóng xạ:

Ham tranh bom

Để chống lại sự phơi nhiễm chết người từ tia gamma, trong vòng 5 phút, cần di chuyển bằng cách bò, trườn tìm nơi trú ẩn như hầm, hang động, mương, rãnh … và che phủ nơi trú ẩn bằng tất cả những gì có thể, càng nhiều càng tốt. Không một loại vật liệu thông thường nào có thể hoàn toàn chống lại sự xuyên phá của tia gamma, mà chỉ có thể giảm thiểu độ phơi nhiễm xuống tới mức có thể chịu đựng được. Chỉ số RPF đối với các lớp vật liệu bảo vệ cho biết khả năng chống phơi nhiễm của chúng. Ví dụ:  RPF 300 nghĩa là nếu ở trong các lớp bảo vệ này, sự phơi nhiễm tia gamma sẽ giảm tác dụng 300 lần so với hình thức phơi nhiễm trong không gian mở.

Để có được thể giám được sự xuyên phá của tia gamma xuống mức 1/1000, mỗi loại vật liệu cần có độ dày như sau (số liệu chỉ mang tính chất tham khảo):

Thép: 21 cm (0.7 feet)

Đá: 70 – 100 cm (2 – 3 ft)

Bê tông: 66 cm (2.2 ft)

Gỗ: 2.6 m (8.8 ft)

Đất: 1 m (3.3 ft)

Băng: 2 m (6.6 ft)

Tuyết: 6 m (20 – 22 ft)

Tính từ thời điểm vụ nổ hạt nhân xảy ra, thời gian trú ẩn tối thiểu là 200 giờ (8-9 ngày), trong bất kỳ trường hợp nào không được ra khỏi nơi trú ấn trong 48 tiếng đầu tiên. Lí do là vụ nổ hạt nhân sẽ sản sinh ra những “sản phẩm hạt nhân” (fission product) mà nguy hiểm và phổ biến nhất là chất phóng xạ iodine. Sau ít nhất là 8 ngày, một nửa số lượng chất phóng xạ iodine mới phân rã thành các chất đồng vị ít nguy hiểm hơn. Tuy nhiên, sau 8 – 9 ngày, số lượng phóng xạ iodine vẫn còn khá nhiều, vì vậy cần hạn chế tối đa việc rời khỏi nới trú ẩn để tránh nhiễm xạ. Sau khoảng thời gian lên tới 90 ngày, số lượng phóng xạ iodine mới giảm xuống còn 0.1 % so với số lượng ban đầu.

Những “sản phẩm hạt nhân” chính khác là Caesium và Strontium có thời gian tồn tại lâu hơn nhiều so với phóng xạ iodine, lên tới 30 năm đối với Caesium và 28 năm đối với Strontium. 2 “sản phẩm hạt nhân” này được các sinh vật sống hấp thụ dễ dàng và có thể duy trì tình trạng độc hại hàng thập niên.

Những chất phóng xạ này có thể theo gió đi cả nghìn cây số, vì vậy, những vùng đất cách xa nơi xảy ra vụ nổ hạt nhân có thể cũng bị đe dọa.

5. Lương thực trong môi trường nhiễm xạ:

629px-206249-10

Trong môi trường sau vụ nổ hạt nhận, các loại đồ ăn thức uống đều có khả năng bị nhiễm xạ, nhưng vẫn có một số loại lương thực thực phẩm an toàn có thể được tìm thấy. Lưu ý trong trường hợp ra khỏi nơi trú ẩn, cần mặc quần áo, giày dép, găng tay càng đầy đủ, càng nhiều càng tốt để phòng tránh tối đa việc nhiễm xạ từ môi trường:

– Đồ ăn đóng hộp trong trường hợp vỏ hộp không bị thủng và tình trạng tương đối nguyên vẹn

– Thịt các loại động vật có thể ăn nhưng phải tiến hành lột da cẩn thận, loại bỏ cơ quan nội tạng như tim, gan, cật. Không nên ăn những phần thịt ở gần xương vì tủy xương rất dễ bị nhiễm xạ.

– Những loại cây có rễ ăn được hoặc các loại củ như khoai tây cà rốt có thể sử dụng.

– Những nguồn nước ngoài trời rất có khả năng đã nhiễm bụi phóng xạ và các mạch nước ngầm hoặc nước trong các đường ống kín vào thời điểm này là sự lựa chọn tối ưu. Chỉ sử dụng nước của hồ ao, sông suối khi không còn bất cứ sự lựa chọn nào.

Thế giới sau chiến tranh hạt nhân -  Fallout 3

Thế giới sau chiến tranh hạt nhân – Fallout 3

Kết luận: “Tôi không biết Chiến tranh Thế giới thứ 3 sẽ xảy ra khi nào nhưng tôi biết rằng Chiến tranh Thế giới thứ 4, người ta sẽ dùng đá và gậy để ném nhau” – Albert Einstein. 

Nguồn : wikihow.com, wikipedia.org
Shadowsong @ Khoa học 247, Biên tập

Authors
Top