Vụ thử bom nguyên tử lần thứ ba của Triều Tiên ngày 12/2/2013 còn để lại nhiều bí ẩn chưa giải mã được hết.
>> Giải mã công nghệ bom hạt nhân Triều Tiên
>> Triều Tiên tuyên bố thử hạt nhân thành công
Trong phần trước, bài viết muốn xem xét nhằm làm sáng tỏ thêm sự thật các vụ nổ hạt nhân mà Triều Tiên đã tuyên bố, đồng thời tìm hiểu thêm về sức mạnh của các quả “bom A made in Korea”.
|
|
|
Trong phần tiếp theo sau đây, người viết muốn dừng lại ở loại nhiên liệu phân hạch dùng trong các “cơ cấu nổ hạt nhân”, đặc biệt ở vụ nổ thứ ba của Triều Tiên.
Bom Pu hay bom U: Bài toán khó!
Quả bom A của Triều Tiên thử lần thứ ba vào ngày 12/02/2013 là bom loại gì, bom Pu (plutonium) hay bom HEU (uranium làm giàu cao?. Câu hỏi này không chỉ làm bận tâm các nhà lãnh đạo một số nước, đặc biệt là Hàn Quốc, Nhật Bản và Hoa Kỳ mà cả các chuyên gia công nghệ hạt nhân trên thế giới. Họ muốn biết Triều Tiên đã chuyển từ nhiên liệu plutonium (dùng trong 2 vụ thử hạt nhân năm 2006 và 2009) sang uranium làm giàu cao (HEU) hay chưa.
Để bạn đọc dễ theo dõi, trong bản phụ lục 1 đã tóm lược những nội dung cơ bản về thành phần và cơ cấu của các loal bom A.
|
Phụ lục 1: Bom uranium và bom plutonium Các thông tin về bom U và bom Pu 1/ Phân loai bom ngyên tử (bom A): - Bom uranium: nhiên liệu nổ là U235. Bom plutonium: nhiên liệu nổ là U235. -
Nguyên lý: Dưới tác dụng của nơtron, hạt nhân U235 hay Pu239 bị phân
hạch thành 2 mảnh, toả ra một năng lượng lớn khoảng 200 MeV giải phóng 2
- 3 nơtron mới và gây phản ứng dây chuyền. Phản ứng dây chuyền trong
bom A không bị kiềm chế sẽ phát nổ. 2/ Chế tạo U235. - Trong quả đất, Urani gồm 2 thành phần đồng vị chủ yếu, U238 (99,7%) và U235 (0,3%). -
Phương pháp làm giàu U235: Tách đồng vị điện từ, Khuyếch tán nhiệt,
Khuyến tán khí, Khí động học, Tách đồng vị bằng La-de, Trao đổi iôn và
hoá học, Tách Plasma và ly tâm (chủ yếu hiện nay). - Uranium có độ làm giàu thấp 5%-30% (LEU) dùng trong lò phản ứng. Uranium có độ làm giàu cao trên 90% (HEU) dùng trong bom A. 3/ Chế tạo Pu239. - Công nghệ dựa vào phản ứng sinh Pu239 sau: U238(n,γ)U239 --> β --> Np239 --> β --> Pu239. - Quá trình xảy ra như sau: hạt nhân U238 bắt một nơtrôn chậm và trở thành hạt nhân U239. Gần như tức thời, hạt nhân mới này phát ra liên tiếp 2 hạt bêta (β) để biến thành một hạt nhân hoàn toàn mới, một đồng vị khác của nguyên tố Plutonium: Pu239. - Tách chiết Pu239. Điều may mắn là trong quặng urani tự nhiên có thành phần U238 áp đảo nên phương pháp điều chế Pu239 theo nguyên lý nói trên là tối ưu nhất. - Việc chế tạo “chất nổ” hạt nhân Pu239 có thể thực hiện ngay ở lò phản ứng nước nhẹ với chất làm chậm là nước thường. |
Theo dõi chương trình năng lượng nguyên tử của đất nước Triều Tiên, có thể nhận thấy rằng hai “cơ cấu hạt nhân” hay bom A đầu tiên của Triều Tiên chỉ dùng nhiên liệu phân hạch plutonium. Vì trước các vụ thử hạt nhân năm 2006 và 2009, nước này chưa phát triển công nghệ làm giàu uranium, họ chỉ có thể chế biến plutonium từ lò phản ứng. Cụ thể họ thu được plutonium với độ giàu khoảng 93% Pu-239.
Nhưng vài năm nay, do áp lực quốc tế, Triều Tiên phải ngừng các lò phản ứng sản xuất plutonium. Mặt khác,Triều Tiên có mỏ uran tự nhiên, đó là một nguồn nhiên liệu chế tạo bom uranium nếu họ áp dụng được công nghệ làm giàu. Và thông tin Triều Tiên lắp máy làm giàu uranium đã xuất hiện vài năm qua.
Vì lẽ đó, mối nghi ngờ về Triều Tiên đã chế tạo bom uranium HEU, cụ thể là sử dụng nhiên liệu 85-90% U-235 hoặc sự kết hợp của cả hai U-235 và Pu-239 là có cơ sở. Điều đáng quan tâm là nếu sở hữu công nghệ chế tạo bom HEU thì nước này có thể chế tạo với số lượng nhiều bom uranium. Đó là điều lo lắng của nhiều nước trên thế giới. Và cũng do đó, việc khám phá quả bom thứ lần thứ ba của Triều Tiên ngày 12/2/2013 là quả bom gì trở thành cấp bách.
Nhưng sự khám phá này thật không dễ dàng. Khó khăn chính là do vụ thử ngầm dưới lòng đất, nên mọi thông tin về loại bom chỉ có thể khai thác từ các mẫu chứa các dấu vết rò rỉ từ vụ nổ bay ra bên ngoài. Trước hết, là các mẫu hút được trong không khí sớm nhất, vài giờ hoặc chậm nhất hai ngày sau khi vụ nổ xảy ra.
Uỷ ban an ninh và an toàn hạt nhân Hàn Quốc ngày 14/2 cho biết đã thu thập và phân tích 8 mẫu không khí, do các tàu chiến và máy bay của không quân được trang bị các thiết bị dò tìm độ nhạy cảm cao thu thập được, nhưng không đồng vị phóng xạ nào được tìm thấy, kể cả “tang vật” có giá trị nhất là dấu vết của khí xenon. Tình hình cũng bế tắc đối với họ như với vụ nổ năm 2009.
Nhưng Nhật Bản đã nhanh chân hơn. Hãng Jiji Press đưa tin: Lượng xenon-133 lên tới 1,9 milibecquerel/m3 không khí được phát hiện trong các mẫu thu được tại khu vực ngoài khơi tỉnh Aichi, miền trung Nhật Bản ở độ cao 300 mét so với mặt nước biển
Nhưng chỉ biết một lượng nào đó của Xenon-133 vẫn chưa suy ra được điều cần tìm, vì Xenon-133 thường được phát tán trong không khí không chỉ do vụ nổ nguyên tử mà còn từ các nhà máy điện hạt nhân và các cơ sở y tế ở trong vùng.
Hơn nữa, tổng lượng xenon nói chung hay Xe-133 nói riêng chưa có tác dụng gì, nó phụ thuộc nhiều yếu tố ngoại lai khác, như độ rò rỉ xenon ra ngoài, điều kiện khí tượng (hướng gió và tốc độ gió…), phông phóng xạ tự nhiên, thời điểm lấy mẫu và thời gian đo v.v…
Chính tỷ lệ giữa các đồng vị Xenon phóng xạ trong mẫu đo cho nhiều thông tin hơn cả đối với bài toán xác định bản chất loại bom, plutonium hay uranium. Vì tỷ số này khác nhau giữa sự phân hạch của nhiên liệu uranium và plutonium.
Cũng lưu ý rằng, do thời gian bán rã của các đồng vị Xe khác nhau (xem phụ lục 2), tỷ số thu được sẽ phụ thuộc thời điểm lấy mẫu và đo, nên sự hiệu chỉnh về thời điểm đo là cần thiết để có kết quả đo chính xác.
Phụ lục 2: Chu kỳ phân rã của các đồng vị, đồng phân Xenon sinh ra trong quá trình phân hạch nhiên liệu Pu239 và U235.
| Đồng vị và đồng phân(m) | Chu kỳ bán rã |
| Xe-131m | 11,9 ngày |
| Xe-133m | 2,19 ngày |
| Xe-133 | 5,24 ngày |
| Xe-135 | 9,10 giờ |
Trong số 4 loại hạt nhân Xenon: Xe-131m , Xe-133m, Xe-133, Xe- 135, thời gian sống của 3 loại hạt nhân sau có thời gian sống tương đối ngắn từ 9 giờ đến 5 ngày, vì vậy kết quả xác định tỷ số (thường đo tỷ số đồng vị Xenon 131 trên Xenon 135) chỉ có ý nghĩa nếu thời gian lấy mẫu rò rỉ để đo không quá muộn.
Kết quả đo trước đây của nhà nghiên cứu Hui Zang thuộc Belfer Center for Science and International Affairs, Harvard Kennedy School cũng đã cho thấy tỷ số xenon nói trên khác nhau đối với phân hạch của Uranium-235 (bom uranium) và Plutonium-239 (bom plutonium).
Cũng theo tác giả này, nếu việc lấy mẫu không khí và phân tích tỷ số xenon phóng xạ trong vòng vài giờ đầu tiên sau vụ nổ, sẽ có thể phân biệt giữa xenon từ vụ nổ plutonium và uranium. Nhưng nếu việc lấy mẫu thực hiện trong hai ngày sau vụ nổ, phép phân tích sẽ rất khó khăn. Và sau khi vụ nổ xảy ra hai ngày, thì không có cách nào sử dụng phương pháp đo tỷ số xenon phân biệt bom nổ là thuộc loại nào, bom plutonium hay bom uranium (dùng nhiên liệu HEU) dù đã bảo đảm không có ảnh hưởng của sự rò rỉ các lò phản ứng hạt nhân trong vùng lân cận.
Đáng tiếc, cho đến nay chưa có nguồn thông tin phân tích khoa học và kết luận chính thức nào khẳng định bản chất quả bom của Triều Tiên đã thử ba tuần trước đây. Dù rằng, không ít nhà “ tiên tri” dựa trên những thông tin gián tiếp, “phi kỹ thuật” cũng muốn tin rằng quả bom thứ ba là bom uranium giàu.
Nhưng lòng tin và sự thật không phải là một. Điều Triều Tiên ước muốn hiện nay là được nước Mỹ tin là mình đang bị đe doạ bởi “các tên lửa chiến lược cũng như vũ khí hạt nhân của Triều Tiên" và được thế giới công nhận là một quốc gia thành viên của “câu lạc bộ vũ khí hạt nhân”.
Ước muốn đó của Triều Tiên hiện nay vẫn chỉ là ước vọng. Họ còn phải “lên bờ xuống ruộng” nhiều trước các “đòn phạt” của quốc tế, trước hết là các đối thủ truyền kiếp như Mỹ, Nhật và Hàn Quốc.
- Trần Minh
.svg){kind=icon}
