Nhà vật lý từng đoạt Nobel muốn xử lý chất thải phóng xạ bằng laser

Dù mới chỉ ở dạng lý thuyết, đề xuất của khoa học gia Gérard Mourou được đánh giá là sẽ mở ra tương lai xán lạn cho công việc xử lý chất thải phóng xạ vốn cực kỳ nguy hiểm.

Theo Extreme Tech, chất thải do quá trình khai thác năng lượng hạt nhân tạo ra rất nguy hiểm vì chúng cần ít nhất hàng nghìn năm, thậm chí hàng triệu năm để phân hủy. Hiện tại chưa có cách nào rút ngắn thời gian phân hủy những chất này.

Do đó, nhà vật lý từng đoạt giải Nobel Gérard Mourou đang kêu gọi sự chú ý đến một giải pháp rất thú vị. Ông tin rằng có thể biến chất thải phóng xạ thành dạng an toàn hơn. Nghe có vẻ giống truyện Nhà giả kim thuật, song đây là mục tiêu ông đặt ra trong ngành khoa học nghiên cứu tia laser.

Gérard Mourou từng cùng đoạt giải Nobel Vật lý năm 2018 với Donna Strickland. Họ được tôn vinh nhờ phát minh kỹ thuật gọi là Khuếch đại xung Chirped (CPA) tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Laser tại Đại học Rochester.

Loading...

Nhà vật lý từng đoạt Nobel muốn xử lý chất thải phóng xạ bằng laser
Những thùng chất thải phóng xạ sau quá trình sản xuất hạt nhân vẫn còn nằm trong hầm cách ly khắp nơi trên Trái Đất. (Ảnh: Extremetech).

CPA tạo ra các xung laser rất ngắn với cường độ cực cao. Mục tiêu của Mourou và Strickland là phát triển một phương tiện giúp tăng độ chính xác cho ứng dụng cắt laser, rất hữu ích trong ngành y tế và công nghiệp.

Nghiên cứu ban đầu tập trung vào các ứng dụng gia công laser và phẫu thuật mắt, nhưng các nhà khoa học cũng có thể sử dụng nó để quan sát các quá trình xảy ra bên trong nguyên tử.

Quá trình này xảy ra với tốc độ nhanh không tưởng. Theo Mourou, CPA cũng có thể được sử dụng để xử lý chất thải phóng xạ nếu như có thể tăng tốc độ xung của nó lên “một chút”.

Hiện nay, chất thải phóng xạ đang được cất giữ trong các căn hầm cách ly trên toàn thế giới. Nhưng chúng cũng là mối nguy hiểm tiềm tàng dù con người có cất giữ chúng ở đâu.

Hai chất phóng xạ nguy hiểm nhất - Uranium 235 và Plutonium 239 - có chu kỳ bán rã đến khoảng 24.000 năm. Vì vậy những “thùng” chất thải loại này sẽ mất hàng triệu năm để phân hủy. Theo Mourou, bằng tia laser, chúng ta hoàn toàn có thể biến chất thải loại này thành thứ có thể cầm trên tay.

Nhà vật lý từng đoạt Nobel muốn xử lý chất thải phóng xạ bằng laser
Hình ảnh minh họa cận cảnh mức độ nguyên tử của năng lượng hạt nhân. (Ảnh: Getty).

CPA có thể tạo ra các xung laser xuống chỉ còn attosecond (as) - một phần tỷ của một phần tỷ của một giây. (Việc phát xung cực ngắn - đo theo đơn vị thời gian - cho phép tập trung năng lượng tia laser cực lớn trong thời gian cực ngắn).

Để biến chất thải phóng xạ thành thứ an toàn, Mourou cho rằng phải tăng tốc độ xung lên khoảng 10.000 lần. Điều này ở thời điểm hiện tại là “bất khả thi”. Với xung laser cực nhanh, có thể bắn phá chất thải hạt nhân và đánh bật các proton ra khỏi hạt nhân. Cách làm này biến một chất nguy hiểm như uranium 235 thành thứ tương đối vô hại như chì.

Tuy vậy, các chuyên gia khác lưu ý rằng đây là nghiên cứu vật lý mới chỉ ở cấp độ lý thuyết, vì trong công cuộc nghiên cứu phát triển công nghệ laser, 10.000 lần vẫn đang là nằm ngoài tầm với.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Núi lửa phun trào tạo ra hòn đảo mới

Núi lửa phun trào tạo ra hòn đảo mới

Vụ phun trào núi lửa dưới đáy biển ở phía nam Thái Bình Dương đã nhấn chìm một hòn đảo và tạo ra hòn đảo khác lớn gấp ba lần.

Đăng ngày: 09/11/2019
11.000 nhà khoa học cảnh báo tình trạng khẩn cấp khí hậu toàn cầu

11.000 nhà khoa học cảnh báo tình trạng khẩn cấp khí hậu toàn cầu

Hơn 11.000 nhà khoa học cảnh báo rằng Trái Đất đang đối mặt với "nỗi đau không tưởng tượng được" vì khủng hoảng khí hậu và cần các biện pháp khẩn cấp để đối phó tình trạng này.

Đăng ngày: 08/11/2019
Hàng nghìn quả cầu băng phủ kín bờ biển Phần Lan

Hàng nghìn quả cầu băng phủ kín bờ biển Phần Lan

Những quả cầu băng phủ kín bãi biển, tạo bất ngờ thú vị cho những khách dũng cảm không quản cái lạnh để tới thăm đảo Hailuoto, Phần Lan.

Đăng ngày: 08/11/2019
Hiện tượng hiếm gặp: Nam Cực mưa phùn dai dẳng ở nhiệt độ dưới 0

Hiện tượng hiếm gặp: Nam Cực mưa phùn dai dẳng ở nhiệt độ dưới 0

Thường thì khi nhiệt độ xuống dưới mức đóng băng, thay vì mưa thì băng tuyết sẽ rơi. Tuy nhiên, lần đầu tiên ở Nam Cực, các nhà khoa học đã ghi nhận được mưa phùn dai dẳng ở nhiệt độ dưới mức đóng băng.

Đăng ngày: 08/11/2019
Vì sao bão số 6 liên tục mạnh lên, di chuyển khó lường?

Vì sao bão số 6 liên tục mạnh lên, di chuyển khó lường?

Sau hơn 2 ngày mạnh lên từ áp thấp nhiệt đới trên Biển Đông, bão số 6 (Nakri) được dự báo chuyển hướng, tiến gần đất liền với sức gió mạnh cấp 10-11, giật cấp 14 và có thể đạt cường độ mạnh nhất lên cấp 12, giật cấp 15.

Đăng ngày: 08/11/2019
Siêu bão “quái vật“ Hạ Long đập tan kỷ lục bão mạnh nhất trên thế giới

Siêu bão “quái vật“ Hạ Long đập tan kỷ lục bão mạnh nhất trên thế giới

Siêu bão Hạ Long đang gia tăng sức mạnh nhanh chóng ở vùng biển Tây Thái Bình Dương, với hình ảnh vệ tinh ghi nhận sức gió 305 km/giờ.

Đăng ngày: 07/11/2019
Nakri có thể là bão mạnh nhất từ đầu năm ở biển Đông

Nakri có thể là bão mạnh nhất từ đầu năm ở biển Đông

Không khí lạnh kết hợp bão tạo ra gió Đông Bắc rất mạnh ở rìa phía Bắc bão Nakri, khiến bão tăng cấp nhanh khi đổi hướng, có thể lên cấp 12.

Đăng ngày: 07/11/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News