HỎI. Chuyện gì sẽ xảy ra nếu tôi bơi trong một bể chứa nhiên liệu hạt nhân thông dụng đã cháy (nghĩa là đã qua sử dụng)? Tôi có cần phải lặn xuống sâu thì mới được hưởng một lượng phóng xạ đủ chết không? Tôi có thể ở trên mặt nước bao lâu mà vẫn an toàn?

— Jonathan Bastien – Filiatrault

ĐÁP. Giả sử bạn bơi giỏi, bạn có thể ngâm mình trong nước khoảng từ 10 đến 40 giờ. Sau đó, bạn sẽ hôn mê do kiệt sức rồi chìm nghỉm. Điều này cũng đúng khi bạn bơi trong một hồ bơi không chứa các thanh nhiên liệu hạt nhân dưới đáy của nó.

Bể nhiên liệu qua sử dụng có tính phóng xạ rất mạnh. Nước rất tốt cho việc che chắn bức xạ và làm mát, nên nhiên liệu hạt nhân được đặt ở đáy bể trong một vài thập kỷ đến khi nó đủ trơ để chuyển vào các thùng chứa khô. Chúng ta chưa thực sự thống nhất về địa điểm để đặt những thùng khô đó. Một ngày nào đó chúng ta nên tìm ra giải pháp.

Dưới đây là sơ đồ một bể chứa nhiên liệu thông thường:

Nhiệt không phải là vấn đề lớn. Về lý thuyết, nhiệt độ của nước trong bể nhiên liệu có thể lên tới 50°C, nhưng trên thực tế, nó thông thường chỉ vào khoảng 25°C đến 35°C – ấm hơn hầu hết các bể bơi nhưng lạnh hơn một bồn tắm nóng.

Những thanh nhiên liệu phát xạ mạnh nhất là những thanh vừa mới bị lấy ra khỏi lò phản ứng. Với những loại bức xạ thoát ra khỏi thanh nhiên liệu đã cháy, mỗi lớp nước dày 7 centimet sẽ làm giảm một nửa lượng phóng xạ của nó. Dựa trên báo cáo các mức hoạt động do tổ chức Ontario Hydro cung cấp, hình dưới đây biểu diễn các khu vực theo mức độ nguy hiểm trong bể với các thanh nhiên liệu còn mới:

Bơi xuống đáy bể, huých khuỷu tay của bạn vào hộp đựng nhiên liệu mới và lập tức bơi ngược lên có lẽ cũng đủ để khiến bạn đi đời.

Tuy nhiên, bạn có thể bơi lâu tùy ý nếu chỉ bơi lòng vòng ở bên ngoài ranh giới ngoài cùng – lượng bức xạ từ lõi có thể còn ít hơn liều lượng bức xạ nền thông thường khi bạn đi dạo loanh quanh trên bờ. Trên thực tế, khi bạn ở dưới nước, bạn sẽ được che chắn khỏi phần lớn các bức xạ nền. Ở dưới bể nhiên liệu đã qua sử dụng, lượng bức xạ bạn nhận được thực tế còn ít hơn khi bạn đi dạo trên phố.

Ghi nhớ: tôi là một họa sĩ vẽ truyện tranh.

Nếu nghe theo lời khuyên của tôi về độ an toàn quanh nguyên liệu hạt nhân thì có lẽ bạn xứng đáng nhận những gì xảy ra với bạn.

Ấy là nếu mọi thứ diễn ra đúng như kế hoạch. Nếu lớp vỏ bọc các thanh nhiên liệu bị ăn mòn, trong nước có thể sẽ xuất hiện một số sản phẩm phân hạch. Chúng làm rất tốt công việc giữ cho nước luôn sạch, nên sẽ chẳng hại gì nếu bạn bơi trong đó, nhưng nước này đã nhiễm xạ quá nhiều nên không thể được cấp phép đóng chai đem bán.[1]

Ta biết rằng bơi trong một bể nhiên liệu đã qua sử dụng là an toàn bởi vì thường xuyên có những thợ lặn làm công việc kiểm tra trong đó.

Tuy nhiên, những thợ lặn này phải hết sức cẩn thận.

Vào ngày 31 tháng 8 năm 2010, một thợ lặn đã lặn xuống bể nhiên liệu của lò hạt nhân Leibstadt, Thụy Sĩ. Anh ta phát hiện ra một cái ống không rõ chiều dài dưới đáy bể và liên lạc với giám sát viên để xin chỉ thị. Anh ta được bảo đặt nó vào giỏ đựng dụng cụ của mình và đã làm như vậy. Do bị át bởi tiếng bóng nước trong bể, anh ta đã không nghe thấy máy đo phóng xạ của anh ta.

Khi giỏ đựng dụng cụ được kéo lên khỏi mặt nước, chuông cảnh báo bức xạ của căn phòng kêu inh ỏi. Chính vì thế, cái giỏ bị ném xuống nước còn anh thợ lặn lên khỏi bể. Liều kế đo lượng phơi nhiễm cho thấy toàn thân anh ta bị nhiễm xạ cao hơn bình thường, còn lượng phóng xạ trên tay phải vô cùng cao.

Cái ống đó hóa ra là ống bảo vệ của một thiết bị giám sát bức xạ trong tâm lò phản ứng, có độ phóng xạ cao bởi dòng neutron. Nó đã vô tình bị rơi ra khi thiết bị đó dừng hoạt động vào nãm 2006. Do chìm ở góc khuất của bể nên không ai nhận ra nó trong suốt bốn năm.

Cái ống đó phát xạ mạnh tới mức nếu anh ta mà nhét nó gần cơ thể, như quanh thắt lưng hoặc vào túi đeo vai thì có lẽ anh ta đã chết. May mắn là nước đã bảo vệ anh ta, chỉ có tay – phần cơ thể kháng bức xạ tốt hơn nhiều so với phần nội tạng rất nhạy cảm – phải nhận lượng lớn phóng xạ.

Vì thế, chỉ cần tuân thủ các quy tắc an toàn khi bơi, kết luận rút ra là bạn sẽ có thể chẳng bị sao cả, miễn là đừng lặn xuống dưới đáy hoặc nhặt bất kỳ thứ gì lạ.

Nhưng để chắc chắn, tôi đã liên lạc với một người bạn đang làm việc tại một lò phản ứng nghiên cứu và hỏi xem anh ấy nghĩ điều gì sẽ xảy ra nếu có ai đó cố gắng nhảy vào bơi trong bể chắn bức xạ của họ.

“Trong lò phản ứng của chúng tớ á?” Anh ấy ngẫm nghĩ giây lát. “Cậu có thể sẽ chết khá nhanh, trước khi kịp chạm nước, do bị bắn.”

❀ ❀ ❀

[1] Tương tự, thang đo cường độ gió F (Fujita) đã được thay thế bằng thang EF (Fujita mở rộng). Đôi khi, một đơn vị đo trở nên lỗi thời bởi vì xài nó rất kinh khủng – chẳng hạn, “kip” (1.000 pound lực), “kcfs” (hàng nghìn foot khối mỗi giây), và “độ Rankine” (độ F trên độ không tuyệt đối). (Tôi đã phải đọc các bài báo kỹ thuật sử dụng các đơn vị này.) Những khi khác, bạn có thể nhận thấy rằng các nhà khoa học chỉ muốn có thứ gì đó để “chỉnh” mọi người.