THẾ GIỚI

'Cầu lửa' chứa 50kg Uranium lao không kiểm soát xuống Trái Đất: Thảm họa hạt nhân đáng sợ bậc nhất lịch sử gây hậu quả gì?

PHÁP LUẬT & BẠN ĐỌC   27/09/2020 • 09:31

Cách đây hơn 4 thập kỷ, lịch sử ghi nhận thảm họa hạt nhân đáng sợ bậc nhất thời kỳ Chiến tranh Lạnh mang tên Kosmos 954 đã diễn ra.

Ảnh: Michael Carroll / Space.com

Cách đây 6 thập kỷ có lẻ, nhân loại vươn mình đến không gian với sự kiện Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên thế giới Sputnik 1 lên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp (LEO, cao từ 120km - 2000km). Từ đó đến nay, bao quanh Trái Đất là hàng nghìn vệ tinh lớn nhỏ khác nhau, thực hiện các chức năng khác nhau.

Vấn đề đặt ra: Sẽ thế nào khi các vệ tinh, trạm vũ trụ 'hết hạn sử dụng'? Khi đó, chúng sẽ mất năng lượng và rơi tự do xuống bầu khí quyển. Phần nhiều sẽ bốc cháy hoàn toàn khi ma sát với không khí ở tốc độ cao; số còn lại được lập trình để rơi xuống 'nghĩa địa' trên Trái Đất có tên 'Point Nemo' (Điểm Không Người) ở Nam Thái Bình Dương; số ít sẽ rơi mất kiểm soát xuống Trái Đất - Đây là kịch bản tồi tệ nhất, xảy ra khi một vệ tinh bị lỗi và rơi xuống Trái Đất một cách khó lường, gây nguy hiểm cho con người, động vật hoang dã và môi trường/môi sinh.

Và điều gì sẽ xảy ra nếu vệ tinh rơi không kiểm soát đó chứa một lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động? Lịch sử từng phải chứng kiến sự kiện đáng lo ngại này. Khi đó, các chuyên gia hạt nhân xử lý thế nào và 'tử thần' trên cao này có gây nguy hiểm cho con người hay không? Mời độc giả theo dõi câu chuyện.

VỆ TINH HẠT NHÂN CỦA MỸ-XÔ THỜI CHIẾN TRANH LẠNH

Trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh (1946-1991), cả Mỹ và Liên Xô đã phóng hàng chục vệ tinh chạy bằng năng lượng hạt nhân vào không gian.

Mỹ

Đầu tiên là Transit-4A, được Mỹ phóng lên LEO vào năm 1961. Đây là một trong số rất nhiều vệ tinh được phóng trong giai đoạn từ 1959-1988 để cung cấp dịch vụ định vị vệ tinh cho Hải quân Mỹ. Nó là hệ thống định vị vệ tinh đầu tiên trước GPS.

Hệ thống Transit có tổng cộng 41 vệ tinh quay quanh quỹ đạo Trái Đất, trong đó một số ít vệ tinh chạy bằng năng lượng hạt nhân. Nhiều vệ tinh trong số đó, mặc dù không còn hoạt động, vẫn ở trên quỹ đạo với lõi lò phản ứng còn nguyên vẹn.

Từ năm 1964 đến 1978, Mỹ đã phóng thêm 7 vệ tinh chạy bằng năng lượng hạt nhân cho chương trình Nimbus (chuyên nghiên cứu khí tượng, đồng thời là nền tảng nghiên cứu và phát triển vệ tinh viễn thám Trái Đất của Mỹ về sau).

Các vệ tinh Nimbus đã giúp các nhà khí tượng học Mỹ nghiên cứu thời tiết Trái Đất, sự thay đổi khí hậu, hoạt động của tầng ôzôn, băng biển... Công nghệ và bài học kinh nghiệm từ các sứ mệnh Nimbus là di sản của hầu hết các vệ tinh viễn thám Trái Đất mà Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) và Cục quản lý Khí quyển và Đại dương Mỹ (NOAA) đã phóng trong nhiều thập kỷ qua. Trong số 7 vệ tinh Nimbus, hiện vẫn có hai vệ tinh vẫn đang trên quỹ đạo.

Liên Xô

'kỳ phùng địch thủ' của Mỹ trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, Liên Xô tất yếu không nằm ngoài cuộc đua trên vùng quỹ đạo Trái Đất tầm thấp.

Năm 1965, Moskva bắt đầu phóng vệ tinh hạt nhân vào không gian. Trong 22 năm tiếp theo, họ đã phóng hơn 30 vệ tinh, mỗi vệ tinh mang một lò phản ứng hạt nhân nhỏ trên tàu để cung cấp năng lượng cho các thiết bị khác nhau. Các vệ tinh này hầu hết thuộc loại trinh sát nhằm theo dõi các tàu và tàu ngầm của Hải quân Mỹ.

Vệ tinh hạt nhân của Liên Xô khi đó sử dụng radar để phát hiện giao thông trên biển, và do tín hiệu radar nhanh chóng mất điện theo khoảng cách, các vệ tinh phải được đặt ở quỹ đạo Trái Đất tầm thấp nơi có lực cản đáng kể từ các phân tử không khí. Lực cản không khí đã 'vô hiệu hóa' các tấm pin Mặt Trời lớn, khiến năng lượng hạt nhân trở thành một giải pháp thay thế hấp dẫn và có lẽ là duy nhất cho các vệ tinh trinh sát.

Phần lớn các vệ tinh này của Liên Xô mang các lò phản ứng hạt nhân loại BES-5 chạy bằng nhiên liệu phóng xạ Uranium-235 (loại nhiên liệu dùng cho quả bom nguyên tử Little Boy Mỹ ném xuống Hiroshima (Nhật Bản) năm 1945).

Do hạn chế về không gian và trọng lượng, nhiên liệu Uranium trên một vệ tinh được làm giàu ở cấp độ vũ khí để các lò phản ứng hạt nhân hoạt động nhanh, hiệu quả và chưa kể, cực kỳ mạnh mẽ.

Vệ tinh rơi mất kiểm soát xuống Trái Đất - Đây là kịch bản tồi tệ nhất, xảy ra khi một vệ tinh bị lỗi và rơi xuống Trái Đất một cách khó lường, gây nguy hiểm cho con người, động vật hoang dã và môi trường/môi sinh. Ảnh: Michael Carroll / Space.com

Một lò phản ứng hạt nhân BES-5 điển hình nặng dưới 400 kg và tạo ra 100 kW nhiệt điện, trong đó khoảng 3 kW đã được chuyển đổi thành năng lượng điện có thể sử dụng được. Lò phản ứng được lắp bên trong một đơn vị riêng biệt có thể được phóng xa hơn vào không gian đến quỹ đạo ở độ cao cao hơn khi vệ tinh kết thúc vòng đời hoạt động của nó.

Bằng cách này, vệ tinh đã 'chết' có thể rơi xuống bầu khí quyển của Trái Đất một cách an toàn (quãng đường ma sát với không khí sẽ xa hơn) mà không có nguy cơ gây nhiễm phóng xạ trong quá trình phát nổ và rơi rớt xuống mặt đất/đại dương. NHƯNG ĐỐI VỚI TẤT CẢ CÁC SỨ MỆNH KHÔNG GIAN, mọi thứ không phải lúc nào cũng diễn ra như kế hoạch.

Đó là trường hợp của vệ tinh hạt nhân Cosmos 954.

THẢM HỌA MANG TÊN COSMOS 954

Cosmos 954 (hay Kosmos 954) được phóng vào ngày 18/9/1977 từ Sân bay vũ trụ Baikonur của Liên Xô. Nó quay quanh Trái Đất từ ​​259 đến 277 km cứ 89,5 phút một lần.

Trên vệ tinh Cosmos 954 là một bộ chuyển đổi Natri-Kali nhiệt lỏng được điều khiển bởi một lò phản ứng hạt nhân chứa khoảng 50 kg Uranium-235. Trong vòng vài tuần sau khi phóng, quỹ đạo của vệ tinh trở nên thất thường và người ta hiểu rằng Cosmos 954 sẽ có tuổi thọ rất ngắn.

Khi các chuyên gia Liên Xô gặp khó khăn trong việc điều khiển vệ tinh đang thất bại của họ, họ nhận ra rằng Cosmos 954 sẽ sớm rơi trở lại Trái Đất. Khó khăn chồng chất khó khăn, khi họ hay tin hệ thống dự định đưa lõi lò phản ứng đã qua sử dụng vào quỹ đạo an toàn gặp thất bại.

Sơ đồ lò phản ứng kiểu Cosmos-954 BES-5

Cực chẳng đã, Liên Xô buộc phải thừa nhận vấn đề cấp bách và thông báo cho Mỹ, cũng như tất cả các quốc gia nằm ngay dưới đường bay của vệ tinh đang chết dần và có thừa nguy cơ xảy ra một vụ phóng xạ khổng lồ từ trên cao.

Trong một loạt cuộc gặp bí mật với Mỹ, các quan chức Liên Xô đã cung cấp thông tin chi tiết về lò phản ứng hạt nhân của Cosmos 954. Đến lượt Mỹ, Mỹ cảnh báo các đối tác NATO rằng Cosmos 954 dự kiến ​​sẽ rơi và đề nghị các quốc gia thành viên chung ta làm sạch mọi ô nhiễm phóng xạ có thể xảy ra.

Vào ngày 24/1/1978, một vài phút trước khi Mặt Trời mọc, Cosmos 954 lao vào bầu khí quyển của Trái Đất và phát nổ ngay trên đầu lãnh thổ Canada (Bắc Mỹ).

Hậu Quả

Các mảnh vỡ từ vệ tinh rơi dọc theo con đường dài 600 km từ Hồ Great Slave đến Hồ Baker, bao gồm các phần của Lãnh thổ Tây Bắc, Alberta và Saskatchewan.

Vệ tinh Cosmos 954 ban đầu được cho là nặng từ 4 đến 5 tấn. Trong số đó, chỉ có khoảng 65 kg vật liệu được thu hồi. Ngoại trừ một mảnh vỡ lớn, tất cả đều chứa phóng xạ.

Mối lo tăng đột biến khi sau khi Cosmos 954 phát nổ và rơi xuống Trái Đất, một phần lõi lớn khả năng chứa Uranium-235 vẫn còn nguyên vẹn sau khi vệ tinh rơi xuống, đâm xuyên qua lớp băng ở Canada và chìm trong nước lạnh.

Theo các chuyên gia hạt nhân, nước khi đó hoạt động như một chất điều tiết, làm chậm các neutron và cho phép phản ứng dây chuyền xảy ra. Các chuyên gia tính toán rằng chỉ cần 22 kg Uranium được làm giàu cao có thể trở nên nguy cấp trong những điều kiện như thế này.

Mặc dù vậy, quá trình tìm kiếm rộng rãi đã được triển khai nhưng người ta không tìm thấy phần lõi chứa nguyên tố phóng xạ được làm giàu cực cao đó. Và họ kết luận rằng lõi đã tan rã gần như hoàn toàn.

Các chuyên gia tìm kiếm các mảnh vỡ phóng xạ. Ảnh: Internet

Trong một bài báo xuất bản vào tháng 8/1984 trên tạp chí Health Physics, các tác giả lưu ý rằng ít nhất 1/4 của lò phản ứng (khoảng 7 đến 8 kg) đã rơi xuống Trái Đất dưới dạng các hạt mịn có đường kính nhỏ hơn 1mm.

Những hạt phóng xạ vi mô này rơi xuống giống như một làn sương mù rơi chậm, vô hình trên Lãnh thổ Tây Bắc của Canada (Northwest Territories) và trên vùng đất Bắc Cực và cận Bắc Cực cằn cỗi.

3/4 còn lại bay hơi thành sương mù mịn và lơ lửng trong khí quyển trong nhiều năm, trước khi từ từ đi xuống bề mặt Trái Đất.

Tính cho đến nay, sự phân rã phóng xạ sẽ loại bỏ hầu hết các hạt nhân phóng xạ có tuổi thọ ngắn hơn, gây ra ít rủi ro cho sức khỏe. Đối với các hạt có kích thước milimet, các tác giả lưu ý rằng nếu một người vô tình nuốt phải một hạt, nó sẽ đi qua đường tiêu hóa và ra khỏi cơ thể trong vòng 48 giờ, gây cho người đó một liều lượng bức xạ không hơn tia X thông thường.

Hoạt động tìm kiếm và dọn dẹp khi đó đã tiêu tốn của Canada gần 14 triệu đô la Canada (năm 1978), trong khi Mỹ chi khoảng 2,5 triệu đô la Mỹ giúp sức. Canada sau đó đã yêu cầu Liên Xô bồi thường một khoản trị giá 6 triệu đô la Canada. Tuy nhiên, chỉ một nữa số tiền đó được Liên Xô thanh toán.

BÀI HỌC ĐẮT GIÁ

Trong lịch sử, Cosmos 954 không phải là vệ tinh chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu tiên bị hỏng. Tuy nhiên, nó vẫn là thảm họa đáng sợ nhất và tiêu tốn tiền của nhất (để xử lý) trong lịch sử.

Năm 1973, một sự cố phóng của một vệ tinh tương tự đã khiến lò phản ứng rơi xuống Thái Bình Dương ở phía bắc Nhật Bản. Một vệ tinh do thám khác của Liên Xô, Cosmos 1402, bị trục trặc và rơi xuống Ấn Độ Dương vào năm 1983.

Một mảnh vỡ Cosmos 954 tại Bảo tàng Khoa học và Công nghệ Canada. Ảnh: Amusing Planet

Có khả năng một sự kiện tương tự như vậy có thể xảy ra một lần nữa trong tương lai. Có rất nhiều vệ tinh chạy bằng năng lượng hạt nhân được phóng trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh vẫn đang quay quanh Trái Đất.

Mặc dù quỹ đạo của chúng cao và hiện đang ổn định, tuy nhiên việc va chạm với các mảnh vỡ không gian và thiên thạch có thể đẩy chúng ra khỏi quỹ đạo được chỉ định và lao mất kiểm soát về Trái Đất.

Năng lượng hạt nhân vẫn được sử dụng trong khám phá không gian, chẳng hạn như trong máy dò và các thiết bị khoa học trên hành tinh khác, nhưng chúng không còn được dùng để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh quay quanh Trái Đất thời hiện đại. Bởi các quốc gia ý thước được rằng, nguy cơ từ một sự cố có thể xảy ra lớn hơn nhiều so với bất kỳ lợi ích tiềm năng nào từ hệ thống vệ tinh hạt nhân như vậy.

Cosmos 954 hay Cosmos 1402 đã là quá đủ!

Bài viết sử dụng nguồn: CIA, IAEA, Amusing Planet

Theo Trang Ly/Pháp luật & bạn đọc Link Gốc:           Copy Link
http://phapluatbandoc.giadinh.net.vn/cau-lua-chua-50kg-uranium-lao-khong-kiem-soat-xuong-trai-dat-tham-hoa-hat-nhan-dang-so-bac-nhat-lich-su-gay-hau-qua-gi-162202609205952707.htm

Thích

Tags: Cosmos 954 | vệ tinh Cosmos 954 | tác giả Trang Ly | phò phản ứng hạt nhân | hạt nhân | vệ tinh hạt nhân | chiến tranh lạnh | Vệ tinh | thảm họa hạt nhân | Liên Xô

MỚI NHẤT

goto top