Hành tinh xanh cần năng lượng hạt nhân

Công nghệ hạt nhân phát triển từ những năm 1940 ban đầu cho mục đích quân sự, sau đó đã được chuyển hướng sang phát điện. Năng lượng hạt nhân hiện đang được sử dụng ở 31 quốc gia, không chỉ dùng để sản xuất điện mà còn ứng dụng trong y tế, công nghiệp và thám hiểm vũ trụ, góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững. Công nghệ này được triển khai rộng rãi trên thế giới và khá nhiều quốc gia đã và đang phụ thuộc vào điện năng hạt nhân, đặc biệt là ở châu Âu.

Các yêu cầu cấp thiết về an ninh khí hậu và năng lượng, cùng với sự đổi mới trong lĩnh vực hạt nhân, đang khiến ngày càng nhiều chính phủ và người sử dụng cân nhắc sử dụng năng lượng hạt nhân trong kế hoạch của họ nhằm đạt được mục tiêu phát thải khí nhà kính bằng 0 - Net Zero cho hành tinh của chúng ta trở nên xanh hơn.

Nỗ lực toàn cầu nhằm khử cacbon cung cấp năng lượng, nâng cao cam kết chính trị nhằm đảm bảo an ninh và chủ quyền năng lượng, cũng như mối quan tâm ngày càng tăng trong việc triển khai các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) cùng với các lò phản ứng lớn hơn đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể các dự báo về công suất hạt nhân trong tương lai và nhu cầu về dịch vụ chu trình nhiên liệu hạt nhân.

Bức xạ xảy ra một cách tự nhiên và đến từ các nguồn xung quanh chúng ta, bao gồm cả cơ thể của chúng ta. Bức xạ thường bị hiểu lầm nhưng lại giúp cứu sống và chữa khỏi bệnh tật.

Bức xạ là tự nhiên và được tìm thấy ở khắp mọi nơi - nó đến từ không gian bên ngoài, không khí chúng ta hít thở và trái đất chúng ta bước đi. Nó thậm chí còn ở trong cơ thể chúng ta; các nguyên tố phóng xạ xuất hiện tự nhiên trong xương của chúng ta chiếu xạ chúng ta trung bình 5000 lần mỗi giây. Ngủ cạnh ai đó mang lại cho chúng ta liều phóng xạ cao hơn nhiều so với việc sống gần nhà máy điện hạt nhân – cả hai đều vô hại.

Sự sống tự nó xuất hiện vào thời điểm hành tinh này có lượng phóng xạ cao hơn nhiều so với ngày nay và tất cả các sinh vật sống đã tiến hóa theo những cách để có thể cùng tồn tại với bức xạ. Nhiều người thấy bức xạ đáng sợ, đặc biệt khi nó liên quan đến nhà máy điện hạt nhân, mặc dù thực tế là không có sự khác biệt giữa bức xạ tự nhiên và bức xạ 'nhân tạo'. Sau sự cố liên quan đến bức xạ, nhiều người trở nên lo lắng vì không thể nhìn, chạm hoặc ngửi thấy nó. Bởi vì chúng ta không thể cảm nhận được bức xạ nên chúng ta dựa vào những cách giải thích và miêu tả khác nhau để cố gắng hiểu nó - văn hóa đại chúng đã đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình cách nhiều người trong chúng ta liên quan đến bức xạ.

Y học hạt nhân là một nhánh của hình ảnh y tế sử dụng một lượng nhỏ chất phóng xạ được gọi là dược phẩm phóng xạ hoặc chất đánh dấu phóng xạ để giúp chẩn đoán hoặc điều trị nhiều loại bệnh, bao gồm nhiều loại ung thư và bệnh tim.

Trung bình, tất cả chúng ta đều nhận được từ 2 đến 3 milisievert (mSv) bức xạ mỗi năm, nhưng con số này thay đổi đáng kể trên khắp thế giới do các yếu tố như độ cao và thành phần của mặt đất.

Địa chất nền đá cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong mức độ bức xạ nền. Nhiều khu vực trên thế giới như Kerala (Ấn Độ), Dương Giang (Trung Quốc) và Guarapari (Brazil) có mức phóng xạ nền cao gấp 10-20 lần mức trung bình toàn cầu. Tại Ramsar (Iran), người dân có thể nhận được liều lượng lên tới 260 mSv mỗi năm, gấp khoảng 100 lần mức trung bình toàn cầu, do các nguyên tố phóng xạ xuất hiện trong tự nhiên. Tuy nhiên, không có bằng chứng về bất kỳ ảnh hưởng xấu nào đến sức khỏe ở những khu vực này. Nhiều khu vực trong số này thực sự có mức độ phóng xạ cao hơn nhiều nơi trong khu vực sơ tán xung quanh Chernobyl và Fukushima. Trên thực tế, hầu hết các khu vực thuộc khu sơ tán Chernobyl và Fukushima đều có mức độ phóng xạ không cao hơn mức nền tự nhiên.

Bức xạ hạt nhân được sử dụng phổ biến trong ngành y tế.

Cả hai vụ tai nạn ở Đảo Three Mile và Fukushima Daiichi – những nhà máy điện hạt nhân dân sự duy nhất gặp tai nạn dẫn đến rò rỉ chất phóng xạ đáng kể ra môi trường – đều không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào đến sức khỏe do bức xạ gây ra.

Liều cơ bản của một người cũng phụ thuộc vào lối sống cá nhân (ví dụ: số chuyến bay hoặc thủ tục y tế). Bệnh nhân ung thư thường nhận được liều phóng xạ cực cao - trong một số trường hợp là 40-60 Sievert trong khoảng thời gian vài tuần - để điều trị bệnh. Các phương pháp điều trị ung thư tập trung vào một phần cơ thể được nhắm mục tiêu cụ thể - nơi cơ thể có thể đối phó - trong khi một liều lượng giống nhau trên toàn bộ cơ thể sẽ gây tử vong. Vật liệu xây dựng cũng có thể phát ra bức xạ. Nhiều tòa nhà làm từ đá granit bị nhiễm phóng xạ do đá granit có chứa uranium.

4 lĩnh vực sử dụng phổ biến các ứng dụng hạt nhân là y tế, năng lượng, môi trường và công nghiệp.

Tác động tiêu cực đến sức khỏe mà mọi người thường quy kết là việc tiếp xúc với bức xạ gây ung thư. Trong khi nhiều người tin rằng chỉ cần một lần tiếp xúc với bức xạ là ung thư sẽ phát triển, nhưng điều này không đúng. Bởi vì chúng ta thường xuyên bị bao quanh bởi bức xạ nên cơ thể chúng ta đã phát triển các cơ chế bảo vệ phức tạp chống lại tác động của nó. Tác động sức khỏe của bức xạ đã được hiểu rõ và nghiên cứu. Mối quan hệ giữa phơi nhiễm bức xạ và ung thư đã được nghiên cứu rộng rãi trong hơn 100 năm và người ta đã chứng minh rằng bức xạ chỉ là chất gây ung thư yếu – nói cách khác, cần một lượng phóng xạ rất lớn chỉ làm tăng nguy cơ ung thư một chút.

Hàng năm, y học hạt nhân giúp các bác sĩ chẩn đoán và điều trị cho hàng chục triệu người. Sử dụng bức xạ, chẳng hạn như tia X, các bác sĩ có thể chẩn đoán nhanh chóng, không xâm lấn và chính xác các cơ quan của bệnh nhân. Đồng vị phóng xạ, có thể được sản xuất bởi các lò phản ứng điện thương mại, được sử dụng làm 'chất đánh dấu' trong quá trình quét PET, đã được chứng minh là phương tiện chính xác nhất để phát hiện và đánh giá hầu hết các bệnh ung thư. Bức xạ cũng có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế không xâm lấn cho phẫu thuật não.

Bức xạ cũng có thể chữa khỏi bệnh ung thư và các tình trạng đe dọa tính mạng khác. Có nhiều lựa chọn điều trị khác nhau, sử dụng bức xạ bên ngoài hoặc bên trong, với mục đích kiểm soát hoặc loại bỏ ung thư bằng cách chiếu xạ khu vực chứa nó. Một ví dụ là xạ trị áp sát, trong đó các nguồn bức xạ nhỏ được đặt bên trong cơ thể, bên trong hoặc gần khu vực cần điều trị. Nó được sử dụng để điều trị nhiều loại ung thư khác nhau, bao gồm vú, tuyến tiền liệt và phổi.