Khám phá công xưởng hạt nhân bí mật nhất nước Nga

Phóng viên đặc biệt Pavel Orlov của tờ Lenta.ru (Nga) vừa kể lại chuyện tới thăm một trong những xí nghiệp bí mật bậc nhất trong lĩnh vực hạt nhân của Nga, nơi chuyên làm giàu uranium và chế tạo các loại siêu máy ly tâm phục vụ cho việc phân ly đồng vị uranium…

Zelenogorsk từng được gọi là "thành phố cấm", cách thủ phủ Krasnoiarsk, Siberi chừng 200 km, nơi có một xí nghiệp được xếp vào diện bí ẩn nhất hành tinh: Xí nghiệp Điện hoá Zelenogorsk (ZEP). Hiện nay ZEP là nơi làm giàu tới 1/3 lượng uranium của Nga, hay 15% lượng uranium được sử dụng trên toàn thế giới. Chưa hết, bằng thiết bị máy ly tâm, ZEP còn sản xuất tới 30% thị phần đồng vị bền trên thế giới, 95 đồng vị của 19 nguyên tố.

Người Nga đã cho ra đời các loại máy ly tâm khí để tách các đồng vị uranium (urani). Rotor thế hệ 9 của những máy ly tâm có tốc độ vòng quay cực lớn, gần 2.000 vòng/giây, chạy liên tục suốt 30 năm qua. Ngoài Nga, hiện trên thế giới chỉ có một công ty duy nhất có thể sản xuất được những máy ly tâm khí kiểu này, đó là công ty  URENCO, một liên danh của Anh, Đức và Hà Lan.

Thành phố Zelenogorsk ngày nay.

Bất kỳ công dân Nga nào cũng cảm thấy hãnh diện, tự hào bởi họ đứng đầu thế giới về khả năng tự chế tạo được máy ly tâm. Ngay cả Mỹ, nơi có số lượng lò phản ứng hạt nhân lớn nhất hành tinh (khoảng 101 lò phản ứng, chiếm  20% tổng điện năng của Mỹ), hoặc Pháp với gần 3/4 sản lượng điện năng là điện hạt nhân (59 lò phản ứng), nhưng các nước này dù cố gắng đến đâu cũng không thể tự chế tạo được các máy ly tâm, phải mua của URENCO. Mục tiêu chủ yếu của các máy ly tâm khí là để tách các đồng vị uranium. Quặng uranium chỉ có 0,7% là đồng vị uranium 235 (U-235), số còn lại là uranium 238 (U-238), cái con người cần chính là đồng vị U-235 dùng cho ngành công nghiệp nguyên tử. Các nhà máy điện nguyên tử cần tới các thanh nhiên liệu được làm giàu đến 4,5% U-235,  uranium phải được làm giàu đến 90% hoặc cao hơn mới có thể sản xuất được vũ khí hạt nhân.                    

Nhờ duy trì và kế thừa công nghệ phân ly uranium của Liên Xô trước đây, nước Nga ngày nay có thể sản xuất được 45% tất cả nhiên liệu uraninum dùng trên thế giới, trong khi đó Nga chỉ có 34 nhà máy điện hạt nhân trong tổng số 439 nhà máy điện hạt nhân của hành tinh. Uranium làm giàu của Nga được gần như tất cả các cường quốc thế giới mua và sử dụng. Các đơn đặt hàng từ châu Âu, Mỹ, Phi và châu Á thường được ký cho giai đoạn 10 năm mỗi lần.  Đồng vị sau phân ly (làm giàu hoặc làm nghèo) được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế khác nhau, như trong y tế, công nghiệp nguyên tử và điện tử, dùng cho nghiên cứu vật lý cơ bản và công nghệ cao. Một trong những ứng dụng nổi bật của đồng vị sau phân ly là để chế tạo các thiết bị thử test hơi thở phát hiện khuẩn Helicobacter pylori, chuẩn cho các phép đo khối lượng, máy dò neutrino, thiết bị chẩn đoán ung thư, thiết bị ổn định phản ứng hạt nhân và cho rất nhiều ứng dụng khác. Sản phẩm của ZEP được xuất khẩu sang 30 quốc gia, trong đó có Đức, Anh, Mỹ và Canada.

Trong 75 năm trở lại đây, con người đã không ngừng làm giàu uranium, tích tụ gần 2 triệu tấn hexafluoride uranium dưới dạng chất thải (tỷ lệ U-235 chiếm khoảng gần 0,2%). Chúng được bảo quản trong các container siêu bền chuyên dụng để ngoài trời, tạo ra mối quan tâm “khó chịu” cho những người quan tâm đến bảo vệ môi trường. Một trong những phương án xử lý chất thải uranium của ZEP áp dụng là đưa chúng trở lại quặng thô. ZEP là doanh nghiệp đầu tiên tại Nga và thứ hai trên thế giới sau Pháp dùng công nghệ AREVA NC của Pháp chuyển đổi hexafluoride uranium (UF6) thành Triuranium octoxide từ năm 2009. Triurani octoxide giống cát màu xám, được đóng gói trong các thùng chứa bên ngoài sơn màu xanh đậm, chất lượng giống như quặng uranium thô trong mỏ, có thể bảo quản an toàn lâu dài.

Nhờ giải pháp nói trên, môi trường ở ZEP được bảo đảm an toàn.  Zelenogorsk đầy hoa và cây cỏ, là một trong những thành phố xanh sạch nhất ở khu vực Sibêri hiện nay. Một trong những bí ẩn liên quan đến ZEP chưa ai lý giải được, đó là tại khu vực sản xuất của ZEP có rất nhiều loài sóc trú ngụ nên nhà máy được ví là "lồng nuôi sóc" lớn nhất, an toàn trên hành tinh hiện nay. Khung cảnh thanh bình ở Zelenogorsk khiến du khách thập phương đến đây có cảm giác họ đang sống trong thời kỳ hoàng kim Xô Viết những năm 70 ở thế kỷ trước.

Nam Bắc Giang

(Dịch từ Getrussia.com- 12/2016)