Trải qua nhiều thập kỷ phát triển công nghiệp hóa, hoạt động của con người đã khai thác quá mức và làm ô nhiễm nghiêm trọng môi trường tự nhiên. Hậu quả của các hoạt động đó là làm: mất kiểm soát về biến đổi khí hậu, mất đa dạng sinh học ở quy mô lớn, xuất hiện và lây lan các dịch bệnh mới. Tuy nhiên, sự phục hối và giảm thiểu tổn hại môi trường luôn được các nhà khoa học, nhà môi trường thúc đẩy với hàng loạt các giải pháp tiên tiến. Một trong số giải pháp đó là sử dụng công nghệ hạt nhân.
Giảm thiểu biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất mà nhân loại phải đối mặt và hiện đang trở nên nghiêm trọng bởi lượng khí thải carbon ngày một tăng từ các hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch. Việc giảm thiểu và cuối cùng chấm dứt lượng khí thải này đòi hỏi một nỗ lực to lớn, có sự phối hợp của các chính phủ, ngành công nghiệp và người dân trong việc cắt giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và chuyển đổi sang các nguồn năng lượng carbon thấp như năng lượng tái tạo và điện hạt nhân.
Điện hạt nhân trên thế giới hiện chiếm hơn 10% tổng sản lượng điện và hơn 1/4 năng lượng carbon thấp. Trong quá trình sản xuất điện, nhà máy điện hạt nhân hầu như không tạo ra khí thải carbon. Điều này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi một tương lai năng lượng phát thải carbon thấp. Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) kể từ khi thành lập đã và đang hỗ trợ các quốc gia theo đuổi chương trình điện hạt nhân, cung cấp lượng lớn kiến thức về cách năng lượng hạt nhân có thể đóng góp vào quá trình giảm thiểu carbon. Gần đây, IAEA tiếp tục đưa ra sáng kiến theo dõi nhanh quá trình hydro từ hạt nhân để giúp khử carbon trong các lĩnh vực phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như công nghiệp nặng và vận tải.
Tái chế chất thải nhựa
Kể từ năm 1950 đến nay, hơn tám tỷ tấn nhựa đã được sản xuất và đưa vào sử dụng. Ô nhiễm nhựa đã trở thành một trong những thách thức lớn và cấp bách nhất đối với môi trường toàn cầu, cả trên đất liền lẫn trên biển. Chất thái nhựa đã làm chết động vật, thực vật và bắt đầu xâm nhập vào mạng lưới thức ăn của con người. Hiện nay, việc tái chế nhựa gần như không thể đáp ứng kịp với các phương pháp thông thường, vì vậy giải pháp với sự hỗ trợ của công nghệ bức xạ đã được nhiều quốc gia xem xét và đưa vào ứng dụng rất mạnh trong vài năm trở lại đây.
Năm ngoái, IAEA đã đưa ra chương trình NUTEC Plastics, hỗ trợ sử dụng các phương pháp hạt nhân chuyên dụng để theo dõi và định lượng chính xác chuyển động, tác động của các hạt vi nhựa và các chất đồng gây ô nhiễm môi trường. Điều này cho phép các chuyên gia xác định tình trạng và xu hướng của chất thải nhựa trong đại dương, đánh giá tác động của chúng đối với động vật biển, phát triển các kịch bản rủi ro để đưa ra quyết định khắc phục kịp thời. Sáng kiến này cũng đang giúp tạo ra nhiều loại nhựa có thể tái chế. Bằng việc sử dụng các quy trình bức xạ như liên kết chéo, cắt chuỗi, ghép và các biến đổi cấu trúc bề mặt nhựa, các chuyên gia có thể biến nhựa không thể tái chế trước đây thành nhựa có thể tái chế.
Quan trắc và giảm sát mức độ ô nhiễm môi trường
Các hoạt động hiện nay của con người thải ra môi trường rất nhiều loại chất ô nhiễm nguy hiểm. Ô nhiễm không khí, nước hoặc đất đã tác động và trở thành một phần của các chu trình sinh học, địa chất và hóa học. Bằng các sử dụng các kỹ thuật hạt nhân, các chuyên gia có thể nghiên cứu các quá trình này để đối phó với các chất ô nhiễm và các địa điểm bị ô nhiễm.
Trong không khí, kỹ thuật đồng vị và hạt nhân được sử dụng để theo dõi đường đi của kim loại nặng, khí nhà kính, khí và các hạt phóng xạ qua bầu khí quyển. Trên đất liền, các kỹ thuật hạt nhân có thể xác định và đo lường chính xác các chất ô nhiễm. Trên biển, các kỹ thuật hạt nhân và đồng vị tiên tiến có thể giám sát chính xác mức độ ô nhiễm, giảm thiểu tác động của sự cố và giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đối với con người. Kỹ thuật hạt nhân có thể hỗ trợ nhiều quốc gia trong việc làm sạch dầu tràn và giám sát các tác động của nó.
Quản lý nguồn nước ngọt
Cuộc sống của con người luôn phụ thuộc vào sự sẵn có của nước. Việc đảm bảo nước uống, dành cho công nghiệp và nông nghiệp được bền vững bằng cách đo tỷ lệ đồng vị trong nước là một lĩnh vực khoa học mang lại nhiều lợi ích, được gọi là thủy văn đồng vị. Thủy văn đồng vị là lĩnh vực khoa học thủy văn sử dụng đồng vị của các nguyên tố trong phân tử nước và trong một số khoáng chất tan trong nước để ước tính thời gian lưu trung bình (thời gian vận động) của tầng chứa nước cũng như để nghiên cứu bản chất của nước dưới đất và sự vận động của nước trong chu trình thủy văn. Kỹ thuật đồng vị trong thủy văn được áp dụng có hiệu quả phục vụ chiến lược sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước, lập bản đồ các tầng chứa nước dưới đất, bảo tồn nguồn cấp nước và kiểm soát ô nhiễm.
Phương pháp đồng vị thủy văn cũng là một trong những phương pháp tiên tiến trong nghiên cứu nguồn nước và môi trường nước. Do nghiên cứu nước bằng chính các đồng vị của các nguyên tố cấu thành của nước nên phương pháp này có độ tin cậy cao nhất, thời gian nghiên cứu ngắn hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống khác. Cho tới nay, trong một số trường hợp, phương pháp đồng vị thủy văn vẫn là phương pháp duy nhất, không thể thay thế trong nghiên cứu nguồn nước và môi trường nước. Các quốc gia hiện nay thông qua sự hỗ trợ của cộng đồng quốc tế và IAEA đã áp dụng tích cực các kỹ thuật hạt nhân và đồng vị trong tất cả các khía cạnh của đánh giá tài nguyên nước ngọt và quản lý, bảo vệ nước.
Từ khóa: Chất thải nhựa; thủy văn đồng vị; kỹ thuật đồng vị; hạt nhân;
– CMD&DND –
